Kyselina prefénová

chemická zlúčenina
(Presmerované z Prefenát)

Kyselina prefénová je jeden z intermediátov v biosyntéze aromatických aminokyselín, konkrétne fenylalanínu a tyrozínu.[1][2] Takisto vystupuje ako prekurzor mnohých sekundárnych metabolitov šikimátovej dráhy. Jej konjugovanou zásadou je prefenát.

Kyselina prefénová
Kyselina prefénová
Kyselina prefénová
Kyselina prefénová
Kyselina prefénová
Všeobecné vlastnosti
Sumárny vzorec C10H10O6
Systematický názov kyselina (1s,4s)-1-(2-karboxy-2-oxoetyl)-4-hydroxycyklohexa-2,5-dién-1-karboxylová
Synonymá prefenát
Fyzikálne vlastnosti
Molárna hmotnosť 226,184 g/mol
Ďalšie informácie
Číslo CAS 126-49-8 (nešpecifkovaná stereochémia)

87664-40-2 (cis)

SMILES O=C(O)[C@@]/1(CC(=O)C(O)=O)\C=C/[C@@H](O)\C=C\1
3D model (JSmol) Interaktívny 3D model
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI.
Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok.

Stereochémia

upraviť

Kyselina prefénová je príkladom achirálnej (opticky neaktívnej) molekuly, ktorý má dva pseudoasymetrické atómy (teda stereogénne, ale výsledné štruktúry nie sú enantioméry), konkrétne atómy uhlíka C1 a C4 cyklohexadiénového kruhu. V roku 1979 sa ukázalo,[3] že z dvoch možných stereoizomérov kyseliny prefénovej má prírodný stereoizomér oba substituenty s vyššou prioritou (podľa CIP pravidiel) na pseudoasymetrických atómov, teda karboxylovú skupinu a hydroxylovú skupinu, na tej istej strane kruhu (cis voči sebe), čo v nomenklatúre IUPAC (z roku 2013) odpovedá konfigurácii (1s,4s).[4]

Druhý stereoizomér, teda trans alebo (1r,4r), sa nazýva kyselina epiprefénová.

Metabolizmus

upraviť

Biosyntéza

upraviť

Kyselina prefénová vzniká [3,3]-sigmatropným Claisenovým prešmykom z chorizmátu.[5][6] Túto reakciu katalyzuje chorizmátmutáza:[2]

 

Ďalšie premeny

upraviť

Vznik fenylalanínu a tyrozínu

upraviť

Prefenát sa môže premieňať dvoma spôsobmi na dve aromatické aminokyseliny, a to fenylalanín a tyrozín.

V prípade fenylalanínu reakciu katalyzuje prefenátdehydratáza, pričom vzniká fenylpyruvát:[2]

prefenát → fenylpyruvát + OH- + CO2

V prípade tyrozínu reakciu katalyzuje prefenátdehydrogenáza, čím vzniká 4-hydroxyfenylpyruvát:[2]

prefenát + NAD+ → 4-hydroxyfenylpyruvát + NADH + H+ + CO2

Oba tieto produkty, fenylpyruvát i 4-hydroxyfenylpyruvát, sa následne transaminujú za vzniku fenylalanínu a tyrozínu. Tyrozín okrem tejto cesty môže vznikať i z fenylalanínu pomocou tyrozinázy.[2]

Alternatívne môžu tieto reakcie prebiehať v opačnom poradí. Prefenát sa najprv transaminuje za vzniku arogenátu, ktorý sa potom mení na fenylalanín alebo tyrozín.[7] Reakciu katalyzuje arogenát:glutamát transamináza[8] alebo arogenát:aspartát transamináza:[9]

prefenát + aspartát/glutamát → arogenát + oxaloacetát/2-oxoglutarát

Sekundárne metabolity

upraviť

Okrem aminokyselín je prefenát biosyntetickým prekurzorom i pre mnoho iných látok, napríklad pre syntézu novobiocínu,[10] rôznych alkaloidov (napríklad katinónu alebo efedrínu),[11] vanilínu a kapsaicínu[11] alebo napríklad rôznych antibiotík.[12] Mnohé tieto látky vznikajú z fenylalanínu alebo tyrozínu.

Referencie

upraviť
  1. ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. Biochémia. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 298.
  2. a b c d e VOET, Donald. Biochemistry. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. (4th edition.) Dostupné online. ISBN 978-0-470-57095-1. S. 1075-1078.
  3. Synthesis of disodium prephenate and disodium epiprephenate. Stereochemistry of prephenic acid and an observation on the base-catalyzed rearrangement of prephenic acid to p-hydroxyphenyllactic acid. Journal of the American Chemical Society, 1979-11-01, s. 7013–7018. ISSN 0002-7863. DOI10.1021/ja00517a039.
  4. FAVRE, Henri A; POWELL, Warren H. Nomenclature of Organic Chemistry. [s.l.] : [s.n.], 2013-12-17. ISBN 9780854041824. DOI:10.1039/9781849733069 (po anglicky)
  5. Helmut Goerisch. On the mechanism of the chorismate mutase reaction. Biochemistry, 1978, s. 3700–3705. DOI10.1021/bi00611a004. PMID 100134.
  6. Peter Kast, Yadu B. Tewari, Olaf Wiest, Donald Hilvert, Kendall N. Houk, and Robert N. Goldberg. Thermodynamics of the Conversion of Chorismate to Prephenate: Experimental Results and Theoretical Predictions. J. Phys. Chem. B, 1997, s. 10976–10982. DOI10.1021/jp972501l.
  7. 28. Sekundární metabolity [online]. orion.chemi.muni.cz, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
  8. KEGG REACTION: R07276 [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
  9. KEGG REACTION: R01731 [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
  10. KEGG PATHWAY: Novobiocin biosynthesis - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.
  11. a b KEGG PATHWAY: Biosynthesis of various alkaloids - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.
  12. KEGG PATHWAY: Biosynthesis of various antibiotics - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Prephenic acid na anglickej Wikipédii.