Метаболизм фенилпропаноидов

Биосинтез фенилпропаноидов осуществляется с участием ряда ферментов.

В растениях все фенилпропаноиды являются производными аминокислот фенилаланина и тирозина .

Фенилаланиновая аммиак-лиаза (PAL, также известная как фенилаланин/тирозиновая аммиак-лиаза) — это фермент, который превращает L- фенилаланин и тирозин в транс -коричную кислоту и п -кумаровую кислоту соответственно.

Транс-циннамат 4-монооксигеназа (циннамат 4-гидроксилаза) — это фермент, который превращает транс-циннамат в 4-гидроксициннамат ( п -кумаровую кислоту). 4-Кумарат-КоА-лигаза — это фермент, который превращает 4-кумарат ( п -кумаровую кислоту) в 4-кумароил-КоА . ^[1]

• Циннамилалкогольдегидрогеназа (CAD), фермент, который превращает коричный спирт в коричный альдегид
• Синапинэстераза , фермент, который превращает синапоилхолин в синапат ( синаповую кислоту ) и холин
• Трансциннамат 2-монооксигеназа , фермент, который превращает трансциннамат ( коричную кислоту ) в 2-гидроксициннамат
• Кофеат О-метилтрансфераза , фермент, который превращает кофейную кислоту в феруловую кислоту
• Кофеоил-КоА-О-метилтрансфераза , фермент, который превращает кофеоил-КоА в ферулоил-КоА
• 5-O-(4-кумароил)-D-хинат 3'-монооксигеназа , фермент, который превращает транс-5-O-(4-кумароил)-D-хинат в транс-5-O-кофеоил-D-хинат
• Синапоилглюкоза — холин-О-синапоилтрансфераза , фермент, который превращает 1-О-синапоил-бета-D-глюкозу в синапоилхолин ( синапин ).
• Синапоилглюкоза — малат-О-синапоилтрансфераза , фермент, превращающий 1-О-синапоил-бета-D-глюкозу в синапоил-(S)-малат.
• Циннамоил-КоА-редуктаза — фермент, который преобразует циннамоил-КоА из коричного альдегида.

Эти ферменты конъюгируют фенилпропаноиды с другими молекулами.

• 2-кумарата О-бета-глюкозилтрансфераза , фермент, который превращает транс-2-гидроксициннамат в транс-бета-D-глюкозил-2-гидроксициннамат
• Гидроксициннамат 4-бета-глюкозилтрансфераза , фермент, который превращает п-кумаровую кислоту в 4-O-бета-D-глюкозил-4-гидроксициннамат
• Шикимат О-гидроксициннамоилтрансфераза , фермент, который превращает 4-кумароил-КоА в 4-кумароилшикимат
• Хинат О-гидроксициннамоилтрансфераза , фермент, который превращает ферулоил-КоА в О-ферулоилхинат
• Синапат-1-глюкозилтрансфераза , фермент, который превращает синапат ( синаповую кислоту ) в 1-синапоил-D-глюкозу
• Кониферил-алкоголь глюкозилтрансфераза , фермент, который превращает конифериловый спирт в кониферин

• Кониферин бета-глюкозидаза , в глюкозидазе , которая превращает кониферин в кониферол

• Пиносильвинсинтаза , фермент, который превращает пиносильвин из циннамоил-КоА
• Тригидроксистильбенсинтаза — фермент, который превращает 4-кумароил-КоА в ресвератрол .

Альтернативный путь биосинтеза стильбеноидов , направленный на бактериальную кетосинтазу, существует у бактерий Photorhabdus, симбионтов нематод Heterorhabditis , которые производят 3,5-дигидрокси-4-изопропил-транс-стильбен для использования в качестве антибиотика. ^[2]

• Скополетин глюкозилтрансфераза , фермент, который превращает скополетин в скополин

4-Кумароил-КоА можно объединить с малонил-КоА , чтобы получить истинную основу флавоноидов, группу соединений, называемых халконоидами , которые содержат два фенильных кольца. Нарингенин-халконсинтаза — это фермент, который катализирует следующее превращение:

3-малонил-КоА + 4-кумароил-КоА → 4 КоА + нарингенин халкон + 3 CO ₂

Сопряженное замыкание кольца халконов приводит к образованию знакомой формы флавоноидов — трехкольцевой структуры флавона .

• Кофеат 3,4-диоксигеназа — это фермент, который использует 3,4-дигидрокси-транс-циннамат ( кофейную кислоту ) и кислород для производства 3-(2-карбоксиэтенил)-цис,цис-муконата.