Biochemistry of the Mevalonic Acid Pathway to Terpenoids

این سری از سخنرانی‌ها در بیست و نهمین جلسه انجمن فیتوشیمیایی آمریکای شمالی، که در دانشگاه بریتیش کلمبیا در ونکوور، بریتیش کلمبیا، کانادا در 16 تا 20 ژوئن 1989 برگزار شد، ارائه شد. موضوعات مربوط به ترپنوئیدها، متشکل از واحدهای ایزوپرن ، اکنون آنقدر زیاد هستند که انتخاب عاقلانه برای یک سمپوزیوم نسبتاً محدود دشوار بود. با این حال، ما توانستیم مجموعه‌ای از بررسی‌ها را در زمینه‌های موضوعی شیمی ترپنوئید، بیوشیمی و زیست‌شناسی، توسط دانشمندانی که مشارکت‌های هیجان‌انگیزی انجام می‌دهند و کارشان راه را برای تحقیقات مهم آینده نشان می‌دهد، جمع‌آوری کنیم. به دلیل اهمیت ترپنوئیدها در زندگی گیاهان و در واقع در همه موجودات زنده، بررسی دوره ای مسیر اسید موالونیک و رویدادهای بیوشیمیایی بعدی که منجر به بیوسنتز ایزوپرنوئیدها می شود نیازی به توجیه ندارد. زندگی، همانطور که ما می دانیم، بدون توانایی موجودات زنده برای به کارگیری این توالی متابولیک که از تراکم سه مولکول استیل-CoA حاصل می شود و با ایجاد پیش سازهای ترپنوئیدی، ایزوپنتنیل پیروفسفات و دی متیل آلیل پیروفسفات پایان می یابد، ممکن نخواهد بود. گیاهان علاوه بر تولید ترکیبات آشکارا ضروری که به طور جزئی یا کامل منشأ ایزوپرنوئید دارند (شکل 1)، مانند هورمون ها، رنگدانه های فتوسنتزی، ترکیبات دخیل در انتقال الکترون در تنفس و فتوسنتز، آنزیم های اکسیداتیو و اجزای غشایی، هزاران مورد جدید را ایجاد می کنند. ترپنوئیدها، که بسیاری از آنها هنوز نقش های فیزیولوژیکی، بیوشیمیایی یا حتی اکولوژیکی قابل شناسایی ندارند، مانند. g کاردنولیدها، اکدیسون ها یا ساپونین ها.

This series of lectures was delivered at the 29th meeting of the Phytochemical Society of North America, held at the University of British Columbia in Vancouver, B. C. , Canada on June 16th-20th, 1989. Topics concerning terpenoids, consisting of isoprene units, are now so numerous that a judicious selection for a relatively limited symposium was difficult. We were able to assemble, however, a potpourri of reviews on topical areas of terpenoid chemistry, biochemistry and biology, by scientists who are making exciting contributions and whose work points the way to significant future research. Because of the importance of terpenoids in the life of plants, and indeed in all living organisms, a periodical review of the mevalonic acid pathway and of the subsequent biochemical events leading to the biosynthesis of isoprenoids needs no justification. Life, as we know it, would not be possible without the ability of living organisms to employ this metabolic sequence which proceeds from condensations of three molecules of acetyl-CoA and terminates with the elaboration of the terpenoid precursors, isopentenyl pyrophosphate and dimethylallyl pyrophosphate. In addition to producing obviously essential compounds that are partially or completely of isoprenoid origin (Fig. 1), such as hormones, photosynthetic pigments, compounds involved in electron transport in respiration and in photosynthesis, oxidative enzymes and membrane components, plants elaborate thousands of novel terpenoids, many of which do not as yet have identifiable physiological, biochemical or even ecological roles, e. g. the cardenolides, ecdysones or saponins.