Makrofomsyra

Makrofomsyra
Namn
	Föredraget IUPAC-namn 4-acetyl-3-metoxi-5-metylbensoesyra
	Systematiskt IUPAC-namn 4-etanoyl-3-metoxi-5-metylbensenkarboxylsyra
Identifierare
CAS-nummer	100507-74-2 ;
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild;
Beilstein referens	5743941
ChEBI	CHEBI:38227 ;
ChemSpider	9064373 ;
PubChem CID	10889109;
UNII	FWJ3488EA5 ;
	InChI InChI=1S/C11H12O4/c1-6-4-8(11(13)14)5-9(15-3)10(6)7(2)12/h4-5H,1-3H3,(H,13) ,14) Nyckel: GWSISRLRTQOQNE-UHFFFAOYSA-N ; InChI=1/C11H12O4/c1-6-4-8(11(13)14)5-9(15-3)10(6)7(2)12/h4-5H,1-3H3,(H,13) ,14) Nyckel: GWSISRLRTQOQNE-UHFFFAOYAK ;
	LEDER CC1=CC(=CC(=C1C(=O)C)OC)C(=O)O;
Egenskaper
Kemisk formel	C11H12O4 _ _ _ _ _
Molar massa	208,21 g/mol
Kokpunkt	385,3±42,0 °C
	Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). ( vad är ?) Infobox referenser

Makrofomsyra är en svampmetabolit isolerad från svampen Macrophoma commelinae . Enzymet makrofomatsyntas omvandlar 5-acetyl-4-metoxi-6-metyl-2-pyron till 4-acetyl-3-metoxi-5-metyl-bensoesyra (makrofomsyra) genom en ovanlig intermolekylär Diels-Alder-reaktion ( schema 1 ) ). Vägen till bildning av makrofomsyra tyder på att enzymet är ett naturligt Diels-Alderase. Bildning av denna typ av aromatisk ringförening fortskrider normalt via shikimat- och polyketidvägarna ; emellertid fortskrider produktionen av makrofomsyra genom makrofomatsyntas helt annorlunda. Att lära sig om produktionen av makrofomsyra av ett möjligt naturligt Diels-Alderase-enzym är viktigt för att förstå enzymkatalytiska mekanismer. Denna kunskap kan sedan appliceras på organisk syntes.

Biosyntes

Biosyntesen av makrofomsyra katalyseras av enzymet makrofomatsyntas. Den ovanliga flerstegsomvandlingen av 5-acetyl-4-metoxi-6-metyl-2-pyron ( 3 ) till makrofomsyra tros ske genom antingen en samordnad Diels-Alder-reaktion eller en nyligen föreslagen 2-stegs Michael-aldol-sekvens. Michael-aldol-sekvensen involverar en Michael-additionsreaktion och en aldolkondensation . Den faktiska vägen är ännu inte helt klarlagd. Vid omvandlingen av 2-pyronen ( 3 ) dekarboxyleras oxaloacetat ( 1 ) för att bilda ett enolat som koordinerar till ett Mg ²⁺ metallcentrum ( 2 ) som finns i enzymets aktiva plats . Sedan kan det koordinerade enolatet antingen lägga till 2-pyronen ( 3 ) genom en Michael-aldol- eller Diels-Alder-väg. Båda vägarna inkluderar en bicyklisk intermediär ( 4 ).

I Michael-aldol-vägen ( schema 2 ) utför det koordinerade oxaloacetatenolatet en Michael-addition till pyronens ring för att bilda intermediär 4 . Därefter genomgår denna intermediär en aldolkondensation för att bilda den föreslagna bicykliska intermediären ( 5 ). Slutligen genomgår denna bicykliska förening en dekarboxylering för att bilda intermediär 6 och dehydrering för att bilda makrofomsyra ( 7 ).

I Diels-Alder-mekanismen för biosyntesen av makrofomsyra ( schema 3 ) dekarboxyleras oxaloacetat för att bilda enolatkomplexet med Mg2 ⁺ . Därefter adderas enolatkomplexet till pyronen genom en Diels-Alder-samordnad reaktion för att bilda en bicyklisk intermediär ( 8 ). Sedan, precis som i Michael-aldol-sekvensen, blir den bicykliska intermediären dekarboxylerad och dehydrerad för att bilda makrofomsyra ( 9 ). Denna väg tros vara den faktiska mekanismen; enligt QM/MM-beräkningar verkar det dock som att Michael-aldol-sekvensen är mer energiskt favoriserad. Det har också varit svårt att isolera nyckelmellanprodukterna för någon av de föreslagna vägarna.

^ Oikawa H, Yagi K, Watanabe K, Honma M, Ichihara A (1997). "Biosyntes av makrofomsyra: rimlig involvering av intermolekylär Diels-Alder-reaktion". Chem. Commun. (1): 97–98. doi : 10.1039/a607412j .
^ ^a ^b Serefimov, JM; Westfeld, T.; Meier BH; Hilvert D. (2007). "Fångning och strukturell belysning av en mellanprodukt i makrofomatsyntasreaktionsvägen". J. Am. Chem. Soc . 129 (31): 9580–9581. doi : 10.1021/ja073087y . PMID 17636922 .
^ Watanabe, K.; Mie, T.; Ichihara, A.; Oikawa, H.; Honma, M. (2000). "Detaljerad reaktionsmekanism för makrofomatsyntas" . J. Biol. Chem . 275 (49): 38393–38401. doi : 10.1074/jbc.M003119200 . PMID 10984474 .
^ ^a ^b ^c Serafimov, JM; Lehmann, HC; Oikawa, H.; Hilvert, D. (2007). "Aktiv platsmutagenes av det förmodade Diels-Alderase makrofomatsyntaset". Chem. Commun. (17): 1701–1703. doi : 10.1039/b703177g . PMID 17457413 .

[OikawaYagi1997-1] Oikawa H, Yagi K, Watanabe K, Honma M, Ichihara A (1997). "Biosyntes av makrofomsyra: rimlig involvering av intermolekylär Diels-Alder-reaktion". Chem. Commun. (1): 97–98. doi : 10.1039/a607412j .

[pmid10889108-2] Serefimov, JM; Westfeld, T.; Meier BH; Hilvert D. (2007). "Fångning och strukturell belysning av en mellanprodukt i makrofomatsyntasreaktionsvägen". J. Am. Chem. Soc . 129 (31): 9580–9581. doi : 10.1021/ja073087y . PMID 17636922 .

[pmid10889107-3] Watanabe, K.; Mie, T.; Ichihara, A.; Oikawa, H.; Honma, M. (2000). "Detaljerad reaktionsmekanism för makrofomatsyntas" . J. Biol. Chem . 275 (49): 38393–38401. doi : 10.1074/jbc.M003119200 . PMID 10984474 .

[pmid10889106-4] Serafimov, JM; Lehmann, HC; Oikawa, H.; Hilvert, D. (2007). "Aktiv platsmutagenes av det förmodade Diels-Alderase makrofomatsyntaset". Chem. Commun. (17): 1701–1703. doi : 10.1039/b703177g . PMID 17457413 .