Shikimat måde

Shikimat-vejen er en metabolisk vej, hvis mellemmetabolit er shikiminsyre ( shikimat). Shikimat-vejen er kendt som en specialiseret vej til biosyntese af benzoiske aromatiske forbindelser (meget ofte i denne egenskab, sammen med shikimat-vejen, er en polyketid (acetat-malonat) mekanisme til konstruktion af benzenkerner også bemærket - lukningen (zip- samling) af aromatiske systemer gennem intramolekylær kondensation som croton ). Sådanne velkendte forbindelser som phenylalanin , tyrosin , tryptophan , benzoat , salicylat syntetiseres i naturen ad shikimatruten . Shikimat-vejen er en kilde til aromatiske forstadier til terpenoidquinoner ( ubiquinoner , plastoquinoner , menaquinoner , phylloquinoner ), tocopheroler , folat , flavonoider , ligniner , suberiner , melaniner , garvesyrer , der spiller en række forskellige sammensætninger i naturen, og som spiller en række forskellige sammensætninger. Shikimat-vejen er en af de ældste evolutionært bevarede metaboliske veje; som en kilde til fundamentale komponenter (primært tre proteinogene aminosyrer) af levende stof, er det faktisk en del af det primære stofskifte. Betydningen af shikimat-vejen er stor, da denne vej er den eneste etablerede vej til biosyntese af en række af de vigtigste naturlige forbindelser, inklusive dem, der er væsentlige i forhold til deres praktiske anvendelse. I en streng forstand skal shikimat-vejen kun forstås som den generelle del af en forgrenet metabolisk proces - vejen for biosyntesen af chorisminsyre (chorismat).

Opdagelses- og studiehistorie

I 1935 bemærkede den tyske organiske kemiker Hermann Otto Laurenz Fischer [artikel] (1888-1960) og Gerda Dangshat (?-1964), at de strukturelt karakteriseret ved dem kininsyre og shikiminsyre kan være biogenetisk (metabolisk) nært beslægtet med benzoidaromatiske forbindelser , især med gallussyre [1] . [2] For kininsyre var biologisk aromatisering kendt (med deltagelse af mikroorganismer blev der observeret dannelsen af nogle phenoliske forbindelser fra kininsyre, og det blev også vist, at kininsyre i pattedyrs krop metaboliseres til hippursyre ). Imidlertid eksisterede der ikke klare beviser for, at hydroaromatiske syrer er naturlige forstadier til naturlige aromatiske forbindelser, før i 1950'erne [3] .

I 1950 opnåede den amerikanske mikrobiolog Bernard Davis (1916-1994), ved hjælp af ultraviolet bestråling, ved hjælp af sin oprindelige penicillin -selektionsmetode , en række Escherichia coli -mutanter , der kun var i stand til at vokse i et sådant næringsmedium , hvortil aromatiske forbindelser blev tilsat. Mange mutanter krævede phenylalanin , tyrosin , tryptophan , para -aminobenzoat og para - hydroxybenzoat (i spormængder). Overraskende nok viste det sig, at behovet for alle fem forbindelser kan dækkes ved tilsætning af shikiminsyre (shikimat), som på det tidspunkt blev betragtet som en sjælden forbindelse, der kun findes i nogle planter. En anden gruppe af mutanter opnået af Davis reagerede ikke på tilsat shikimat som erstatning for aromatiske vækstfaktorer , og det blev fundet, at nogle af disse mutanter selv akkumulerede shikiminsyre i dyrkningsmediet. Mutanter af forskellige grupper kunne vokse syntrofisk på et minimalt næringsmedium [3] . [fire]

Shikimat, som på ingen måde er en aromatisk forbindelse, viste sig således at være et mellemprodukt i biosyntesen af tre aromatiske proteinogene aminosyrer , para -aminobenzoat og andre essentielle aromatiske forbindelser. [4] Det ser ud til, at nogle af mutanterne opnået af Davis havde svækket shikimatsyntese, mens andre mutanter blev blokeret på senere stadier af den metaboliske proces.

Ved at bruge auxotrofe mutanter af Escherichia coli , Aerobacter aerogenes og Neurospora crassa og ved at bruge isotopisk mærkede forbindelser blev hele vejen fra kulhydratprækursorer til primære og sekundære aromatiske metabolitter sporet. [5] Mellemprodukter kunne påvises og isoleres på grund af det faktum, at visse mutanter akkumulerede dem. Eksperimenter med mutanter og forbindelser isoleret af dem gjorde det muligt at arrangere disse forbindelser i en kæde og markere stederne for manglende metabolitter i denne kæde. Det var meget vanskeligere at etablere de indledende stadier af stien, og forbinde den med kendte stier. En mutantstamme af Escherichia coli , der akkumulerer shikiminsyre i dyrkningsmediet, blev dyrket på medier indeholdende 14C - mærket d - glucose eller andre forbindelser som den eneste carbonkilde. Derefter blev shikiminsyre isoleret. Fordelingen af radioaktive mærker blev bestemt ved trinvis kemisk nedbrydning. En analyse af de opnåede resultater førte til den konklusion, at tre af de syv kulstofatomer i shikiminsyremolekylet kommer fra glykolyse, de resterende fire kommer fra pentosephosphatvejen [6] . Beskaffenheden af udgangsforbindelserne blev belyst, da syntetisk [7] d -erythrose-4-phosphat blev tilgængelig. Escherichia coli -celleekstrakter har vist sig let at omdanne d -erythroso-4-phosphat og phosphoenolpyruvat til dehydroquinat [8] . Det blev først foreslået og derefter eksperimentelt fastslået, at mellemproduktet var et kondensationsprodukt med syv carbonatomer, forbindelsen nu kendt som DAHF [9] . Ved hjælp af radioisotopmærker blev det også vist, at den eksperimentelt observerede næsten kvantitative transformation under påvirkning af bakteriecelleekstrakter af d -sedoheptulose-1,7-diphosphat til dehydroshikimat eller shikimat [10] ikke kan forklares ved transformationen af hele molekylet uden mellemliggende opsplitning i C4- og C3 - fragmenter [ 11 ] .

En stor del af pathway-dechiffreringsarbejdet blev udført af Bernard Davis (vigtigt banebrydende arbejde med at belyse metaboliske veje ved hjælp af mutanter blev udført under hans ledelse på Tuberculosis Research Laboratory ved Cornell Medical College, Manhattan, New York, grundlagt og instrueret af ham) i samarbejde med forskere fra Columbia University - David Sprinson (1910-2007) og Parithicheri Srinivasan (1927-2012) [12] . Andre medarbejdere omfatter Masayuki Katjiri, Ulrich Weiss, Elisabeth Mingioli, Ivan Salamon, Judith Levine. Et væsentligt bidrag til studiet af individuelle stadier af processen blev også givet af australierne Frank Gibson (1923-2008), James Pittard og mange andre forskere. Det fulde billede af den metaboliske vej blev klart i 1962-1964, da Frank Gibson endelig isolerede og studerede stoffet " forbindelse X " , der længe havde unddraget sig observation [Exp. 1] er den manglende mellemmetabolit, hvis struktur tidligere var blevet forudsagt ( efterfølgende bekræftet af Lloyd Jackman ved hjælp af NMR-spektroskopi ). Efter forslag fra sin svigerfar navngav Gibson denne sammensætning chorismat (chorismic acid). Davis' hypotese (5-carboxyvinyl-shikimat-3-phosphat, eller, som det dengang blev kaldt, "Z1-phosphate", en forløber for både phenylalanin, tyrosin og tryptophan) blev bevist, Sprinsons hypotese (den sidste almindelige forløber for tre aromatiske aminosyrer - phosphoshikiminsyre) blev ikke bekræftet [13] .

I 1950'erne, som beskrevet ovenfor, blev biosyntesevejen for dehydroquinat gennem DAHF etableret, som i lang tid blev betragtet som den eneste. I den genomiske æra begyndte fakta at akkumulere, der krævede forklaring. Det mest besynderlige var, at i mange genomer blev ortologer af dehydroquinat-biosyntesegenerne ikke påvist i nærvær af ortologer af generne for dets videre metabolisme. Resultaterne af efterfølgende undersøgelser af organismers metaboliske evner bekræftede antagelsen om eksistensen af en alternativ vej til biosyntese af dehydroquinat [14] . I 2004 blev resultaterne af forskning udført af den amerikanske biokemiker Robert White om dechifrering af biosyntesevejen for dehydroquinat gennem ADTH offentliggjort [15] . Whites hypotetiske skema for biosyntesen af DKFP (ADTH precursor) blev dog efterfølgende ikke bekræftet. I 2006 rapporterede Robert White og Xu Huimin, at det var lykkedes dem at belyse den sande vej for DKFP-biosyntese i Methanocaldococcus jannaschii [16] .

Stiens navn

Navnet "shikimate-vejen", også kendt som "shikiminsyre-vejen", er blevet historisk bestemt (undersøgelsen begyndte med etableringen af shikiminsyrens metaboliske rolle, se ovenfor). I 1979 foreslog HG Floss, der ønskede at understrege nøglerollen og multipotensen af en anden vigtig mellemforbindelse (chorismat), navnet "chorismat-vejen". I lyset af det faktum, at korismat er placeret, selv om det er det vigtigste, men ikke det eneste forgreningspunkt i kæden af kemiske transformationer, og på grund af det faktum, at det gamle navn allerede var veletableret på det tidspunkt, var en sådan omdøbning anerkendt som kontraproduktivt og blev opgivet. Et andet muligt navn, "den aromatiske vej", blev også afvist, da mange aromatiske forbindelser syntetiseres på andre måder, mens nogle ikke-aromatiske produkter syntetiseres fra shikimat-prækursorer, uden at aromatiseringstrinnet. [17]

Se appendiks for årene med opdagelse af hovedforbindelserne .

Distribution og lokalisering

Shikimat-vejen udføres i cellerne i prokaryoter (både bakterier og archaea ) og eukaryoter ( svampe , planter , alle slags protister , men ikke dyr ). I planter foregår reaktionerne af shikimat-vejen i cytosolen og næsten uafhængigt [18] i plastider (hovedsageligt i kloroplaster ), men generne for næsten alle enzymer er lokaliseret i kernen ; under normale vækstbetingelser flyder omkring 20 % af alt kulstof absorberet af en plante gennem denne vej, [19] [20] på biosfærisk skala, ifølge nogle skøn er dette omkring 7 × 10 12 tons om året [19] . I organismer, hvis celler ikke indeholder plastider, sker shikimat-vejen i cytosolen. Flercellede dyr ( Metazoa ) har ikke enzymsystemet fra shikimat-vejen, da de modtager proteinogene aromatiske aminosyrer og andre nødvendige produkter fra shikimat-vejen i tilstrækkelige mængder med mad (eller fra symbionter ) og derfor ved evolution befries fra behovet for deres de novo biosyntese . På den anden side blev dyrene afhængige af en række eksogene forbindelser ( essentielle aminosyrer , en betydelig del af vitaminer ) ved at slippe af med det "overflødige" selv på stadiet af deres evolutionære udvikling [21] . Dyr er i stand til at omdanne færdige aromatiske produkter fra shikimat-vejen, [22] i særdeleshed er de i stand til at omdanne den essentielle aminosyre phenylalanin til tyrosin, som er en ikke-essentiel aminosyre, forudsat at phenylalanin er tilstrækkeligt forsynet med føden. Shikimat-vejen er også gået helt eller delvist tabt af nogle mikroorganismer, der udelukkende lever i miljøer rige på essentielle stoffer.

Hos bakterier kan de tre reaktioner, der fuldender biosyntesen af phenylalanin, foregå både i cytosolen og i det periplasmatiske rum eller ekstracellulært [23] .

De indledende stadier af shikimat-stien

I øjeblikket er to veje til biosyntese af dehydroquinat , en forløber for shikimat, kendt. Dette er den klassiske vej gennem DAHF og senere opdaget i archaea gennem ADTH .

Sti gennem DAHF

Den mest almindelige i den organiske verden og den første undersøgte vej til dannelse af dehydroquinat er vejen for dets biosyntese fra d -erythrose-4-phosphat og phosphoenolpyruvat . d -Erythroso-4-phosphat dannes hovedsageligt i systemet af transketolase- og transaldolase - reaktioner af de oxidative og reduktive pentosephosphatveje, og også, i nogle mikroorganismer, med deltagelse af phosphoketolase . Phosphoenolpyruvat dannes i processen med glykolytisk nedbrydning af kulhydrater og fra oxaloacetat , og i en række organismer, også i et trin fra pyruvat . For det første sker der en interaktion i henhold til typen af aldolkondensering af d - erythrose -4-phosphat og phosphoenolpyruvat med dannelsen af en syv-carbonforbindelse 3-deoxy- d - arabino -hept-2-ulozonate-7-phosphat (DAHF) , engelsk DAHP , mange synonymer ). Enzymet, der udfører denne reaktion, DAHF-syntase (EC 2.5.1.54), er sædvanligvis repræsenteret af flere isoformer ; 2 klasser er kendt. Endvidere gennemgår DAHF intramolekylær aldolkondensation ( cyklisering ), hvilket giver dehydroquinat. Reaktionen udføres af enzymet 3 -dehydroquinatsyntase (EC 4.2.3.4), som kræver NAD som et coenzym, der er involveret i reaktionsmekanismen, fordi hydroxylgruppen ved C5-carbonatomet under den katalytiske handling DAHF-molekylet oxideres først til carbonyl, og i yderligere - restaurering af denne carbonylgruppe tilbage til hydroxyl (en mekanisme, der også er karakteristisk for andre cyclaser af phosphorylerede kulhydrater [24] ). Det antages, at DAHF er involveret i reaktionen i hemiketal α -pyranoseformen (af nogle grunde er kun formlen for den åbne ketoform af DAHF vist i skemaet).

Den beskrevne biosyntesevej for dehydroquinat er karakteristisk for bakterier , eukaryoter og nogle arkæer .

Sti gennem ADTH

I mange archaea (hovedsageligt repræsentanter for typen Euryarchaeota , der tilhører klasserne Archaeoglobi , Halobacteria , Methanomicrobia , Methanobacteria , Methanococci , Methanopyri , og også typen Thaumarchaeota ), blev DAHF-syntaseaktivitet af deres genomer ikke vist, og undersøgelsen kunne ikke identificere deres genomer. enhver ortolog DAHF syntase gener. Der blev heller ikke fundet nogen ortologer af gener af den kendte klasse af 3-dehydroquinatsyntase. Efterfølgende viste det sig, at biosyntesen af dehydroquinat i disse organismer udføres på en anden måde. I forsøg på Methanocaldococcus jannaschii blev det fundet, at udgangsforbindelserne er d -glyceraldehyd-3-phosphat , dihydroxyacetone-phosphat , l -aspartat-4-semialdehyd . d -Glyceraldehyd-3-phosphat og dihydroxyacetone-phosphat (glyceron-phosphat) dannes i cellen på forskellige måder, herunder i systemet med transketolase, transaldolase-reaktioner og under den glykolytiske nedbrydning af kulhydrater. l -Aspartat-4-semialdehyd, såvel som de navngivne triosephosphater, er ikke en specifik forbindelse i denne metaboliske vej; dannet ved reduktion af β-carboxylgruppen i l - aspartat , er en forløber for en række proteinogene aminosyrer ( methionin , threonin , isoleucin og også lysin i en af to kendte strategier for dets biosyntese). Fosfatspaltning fra d -glyceraldehyd-3-phosphat genererer pyruvaldehyd (methylglyoxal), som under påvirkning af klasse I fructose-1,6-diphosphat aldolase (et enzym med en ret lav substratspecificitet) [Forklaring. 2] kondenserer med dihydroxyacetonephosphat (reagerer i fri form eller i form af andre aldolasesubstrater - d -fructose-1-phosphat eller d -fructose-1,6-diphosphat ) for at danne 6-deoxy-5-ketofructose-1- fosfat (forkortet engelsk DKFP ). DKFP er yderligere påvirket af en anden relateret ikke-specifik aldolase (EC 4.1.2.13 / 2.2.1.10) [Exp. 2] interagerer med l -aspartat-4-semialdehyd for at danne 2-amino-3,7-dideoxy- d - threo -hept-6-ulozonat (forkortet engelsk ADTH , synonym: 2-amino-2,3,7 - trideoxy - d - lyxo -hept-6-ulozonat). Sidstnævnte forbindelse deamineres oxidativt og ringsluttes til dehydroquinat under påvirkning af det NAD-afhængige enzym dehydroquinatsyntase II (EC 1.4.1.24) [15] . [16]

Så den seks-leddede carbocyklus , der er et resultat af ringslutning , udsættes yderligere for aromatisering (i de fleste tilfælde).

Yderligere transformationer af dehydroquinat

Dehydroquinat kan reversibelt reduceres af NAD-, NADP- og PQQ-afhængige dehydrogenaser til kvinnat , hvis rolle i biosyntesen af aromatiske forbindelser diskuteres (i nogle planter er enzymet kvinnathydrolyase allerede blevet identificeret, som dehydrerer kvinnat til shikimat, hvilket gør det muligt at omdanne dehydroquinat til shikimat gennem kvinnat, og ikke kun gennem dehydroshikimat på den måde, der er beskrevet nedenfor) [25] . [19] Det er imidlertid blevet strengt bevist, at på vejen til forstadierne til de vigtigste aromatiske forbindelser, hvis det ikke er nødvendigt, så er i det mindste det vigtigste (i alle organismer, der er godt undersøgt i denne henseende) reversibel dehydrering (enzym: 3-dehydroquinat-dehydratase (EC 4.2. 1.10), stereokemi - 1,2 - syn -eliminering for type I-enzymer og 1,2 - anti -eliminering for type II-enzymer) [26] af dehydroquinat til dehydroshikimat . I en række organismer oxideres dehydroshikimat af NADP-afhængig dehydrogenase til 3,5-didehydroshikimat eller, under påvirkning af 3-dehydroshikimat dehydratase (EC 4.2.1.118), kan det reversibelt dehydreres til den aromatiske forbindelse protocatechut (gennem disse stadier, dannelsen af gallat , pyrocatechol , pyrogallol , phloroglucinol , hydroxyhydroquinon , andre phenoler ). Men på vej mod de vigtigste aromatiske forbindelser skal dehydroshikimat undergå en række andre kemiske ændringer. Dehydroshikimat reduceres reversibelt af NAD-, NADP- og PQQ-afhængige dehydrogenaser til shikimat, efterfulgt af en irreversibel kinasereaktion (enzym: shikimatkinase (EC 2.7.1.71), makroergisk donor af phosphorylgruppen - ATP ). Det resulterende shikimat-3-phosphat (phosphoshikimat) interagerer med phosphoenolpyruvat, og 5-carboxyvinyl-shikimat-3-phosphat dannes (enzym: EPSP-syntase , engelsk EPSP-syntase (EC 2.5.1.19)) . De sidste to reaktioner betragtes som forberedende til efterfølgende elimineringsreaktioner , som er nødvendige for at fuldende benzenringens π-elektronsekstetten ( aromatisering). Den irreversible reaktion af phosphatanion-eliminering giver chorismat (enzym: chorismatsyntase (EC 4.2.3.5) er et flavoprotein , cofaktoren er FMN rød eller FAD rød , bifunktionelle chorismatsyntaser har også NAD rød eller NADP rød afhængig flavin reduktase aktivitet). Stereokemisk sker reaktionen som 1,4 - anti -eliminering, hvilket antyder en mere kompleks mekanisme (formodentlig radikal, under hensyntagen til substratets strukturelle egenskaber og arten af cofaktorerne) end simpel synkron konjugat eliminering, ellers reglerne for orbitale interaktioner ville blive krænket [27] . I streng forstand ender den egentlige shikimat-sti med dannelsen af en horismat. Fra chorismat afviger mindst syv veje, hvilket fører til aromatiske forbindelser og beslægtede quinoner (den følgende generelle oversigt over disse veje afspejler den vigtigste biosyntetiske rolle for shikimat-vejen).

3-Dehydrokinsyre Shikiminsyre Chorismic syre Præphensyre Isokorismisk syre Antranilsyre Kininsyre Protocatechuic syre para -
Hydroxybenzoesyre
_ ADC ADIC pyrogallol Gallussyre Pyrocatechin Futalosin ↓

Bemærkning til figuren: Skemaet viser forskellige mulige biokemiske transformationer, som normalt ikke alle realiseres i specifikke organismer. De vigtigste biokemiske transformationer er noteret, men mangfoldigheden af mulige transformationer er ikke begrænset til disse. Selvom nogle af reaktionerne vist i diagrammerne her og nedenfor er fundamentalt reversible (reversibiliteten af reaktioner er noteret i overensstemmelse med KEGG Pathway ), kan ligevægten under fysiologiske forhold næsten fuldstændigt forskydes i en bestemt retning på grund af termodynamisk og andre faktorer. Den kanoniske del af shikimate-stien er placeret i den øverste tredjedel af figuren. Den lille røde pil angiver det trin, der er blokeret af glyphosat (EPSP-syntasereaktion).

I en snæver forstand er shikimat-vejen en kaskade af 7 enzymatiske reaktioner, der fører til dannelsen af chorismat, en fælles forløber for en række vigtige forbindelser. Kort information om disse reaktioner er opsummeret i tabellen, som er inkluderet i appendiks.

Stier, der afviger fra korismaten

I dyrelivet er der identificeret mindst syv forskellige veje, der afviger fra chorismat og fører til aromatiske forbindelser, såvel som beslægtede quinoner:

gennem præphenatet til phenylalanin , tyrosin , phenylpropanoider og andre forbindelser.
via anthranilat til indol , tryptofan og andre forbindelser.
gennem 2-amino-4-deoxychorismat til pigmenter og antibiotika af phenazin-serien.
via 4-amino-4-deoxychorismat til para - aminobenzoat , folat , chloramphenicol og andre forbindelser.
gennem para-hydroxybenzoat til ubiquinon og andre forbindelser.
via isochorismat til strukturelle derivater af naphthalen ( naphthoquinoner ), salicylat og andre forbindelser.
gennem futalosin til naphthoquinoner og muligvis til andre forbindelser.

Andre transformationer af chorismat er også kendt, for eksempel kan esterbindingen, der er til stede i dets struktur, undergå hydrolyse. Dette er vejen til den alicykliske forbindelse ( 1R , 3R , 4R )-3,4-dihydroxycyclohexan-1-carboxylat (precursor-starter i biosyntesen af rapamycin , tacrolimus , ascomycin , etc.) [28] . Biosyntesen af cyclohexylcarbonyl-CoA (precursor for asukamycin , selamectin , ansatrienin A , [29] ω-cyclohexyl-fedtsyrer [29] og andre forbindelser) kan starte på samme måde.

Sti gennem præphenatet

Isomeriseringen af chorismat til præphenat sker som et resultat af en [3,3] -sigmatropisk omlejring, der ligner Claisen-omlejringen (i bredere forstand er det en Claisen-omlejring). Denne reaktion kan forekomme spontant (termisk), forsuring af mediet og opvarmning fremskynder det. Enzymet chorismat mutase (EC 5.4.99.5) accelererer reaktionen 2×10 6 gange under fysiologiske forhold [27] .

Reaktionen af dehydreringsdecarboxylering (mekanismen er konjugeret eliminering) af præphenat fører til phenylpyruvat . Denne reaktion er i stand til at forløbe spontant (termisk er et surt medium en stærk katalysator), der er enzymer til at accelerere den: specifik præphenatdehydratase (EC 4.2.1.51) og uspecifik carboxycyclohexadienyldehydratase (EC 4.2.1.91). Reversibel transaminering af phenylpyruvat resulterer i den proteinogene aminosyre phenylalanin .

Oxidativ decarboxylering (oxidationsmiddel - NAD ox eller NADP ox , enzymer - prephenat dehydrogenase) af præphenat fører til 4-hydroxyphenylpyruvat , hvis reversible transaminering fører til den proteinogene aminosyre tyrosin .

Vejen til phenylalanin og tyrosin gennem arogenat (pretyrosin) er også kendt. Arogenat opnås ved transaminering af præphenatet. Dehydreringsdecarboxylering af arogenat fører til phenylalanin, og oxidativ decarboxylering (oxidationsmiddel - NAD ox eller NADP ox ) af arogenat fører til tyrosin. I grønne planter og cyanobakterier er phenylalanin- og/eller tyrosinbiosyntesevejen via arogenat sædvanligvis fremherskende.

I nogle organismer (mutanter af Neurospora crassa osv.) blev der fundet spiro-arogenat ( et lactam - derivat af arogenat) og d -prephenyllactat (et carbonyl -reduceret derivat af præphenat), som også er tilbøjelige til at aromatisere. [tredive]

Mange organismer, herunder dyr og mennesker, har enzymet aerobe tetrahydrobiopterin -afhængige phenylalanin-4-monooxygenase (synonym: phenylalanin-4-hydroxylase, EC 1.14.16.1), som udfører ensrettet hydroxylering af phenylrosalanin til tyrol.

Phenylpyruvat, 4-hydroxyphenylpyruvat, phenylalanin, tyrosin og deres stofskifteprodukter giver anledning til et stort udvalg af forskellige aromatiske forbindelser ( phenylpropanoider , katekolaminer , forskellige peptider , mange alkaloider ( isoquinolin , tropan , protoalkaloider), de fleste kendte glycosiider , comarincyan , , coenzymer PQQ og F420 , ligniner , melaniner og mange andre). 4-Hydroxyphenylpyruvat oxideres (med samtidig migration og decarboxylering af ketocarboxyethylsubstituenten) til et homogenisat , som er en forløber for tocopheroler , plastoquinon . Benzoat , p - hydroxybenzoat , salicylat , protocatechat , phanylacetat , hydroquinon kan være biologiske nedbrydningsprodukter af forbindelser syntetiseret via præphenat, ud over hvilke p - hydroxybenzoat, salicylat og hydroquinon kan syntetiseres fra chorismat ad andre veje.

Vejen gennem antranilat

Anthranilat syntetiseres fra chorismat af enzymet anthranilatsyntase (EC 4.1.3.27). Donoren af aminogruppen er amidnitrogenet af glutamin eller ammonium . Anthranilat er en forløber for indol og den proteinogene aminosyre tryptofan .

De sidste tre navngivne forbindelser er forstadier til rigtig mange forbindelser: indol , quinolin , quinazolin , acridonalkaloider , benzoxazinoider osv . For eksempel tjener anthranilat som en forløber for den såkaldte pyoformylcarbostyril ) , indol er en forløber for indican , og antibiotikumet pyrrolnitrin syntetiseres ud fra tryptofan. Pyrocatechin (catechol) dannes som et resultat af decarboxylering af protocatechat, og kan også syntetiseres fra anthranilat, fra salicylat.

Vejen gennem anthranilat er tæt på vejen gennem 2-amino-4-deoxychorismat; disse veje betragtes som uafhængige, da anthranilat og 2-amino-4-deoxychorismat produceres ud fra chorismat af forskellige enzymer.

Vej gennem 2-amino-4-deoxychorismat

Enzymet 2-amino-4-deoxychorismatsyntase (EC 2.6.1.86) producerer 2-amino-4-deoxychorismat (2-amino-2-deoxyisochorismat, forkortet ADIC ) fra chorismat , hvilket åbner vejen for strukturelle derivater af phenazin . Aminogruppedonoren er amidnitrogenet fra glutamin . Dernæst sker enzymatisk hydrolyse af esterbindingen af 2-amino-4-deoxychorismat, hvilket giver (5 S ,6 S )-6-amino-5-hydroxycyclohexa-1,3-dien-1-carboxylat, som er yderligere under påvirkningen af enzymet (EC 5.3 .3.-) isomeriserer til ( 1R , 6S )-6-amino-5-ketocyclohexa-2-en-1-carboxylat. Sidstnævnte forbindelse gennemgår diagonalt symmetrisk dimerisering, hvilket resulterer i en precursor med en præformet struktur af phenazinforbindelser. Resultatet af yderligere metaboliske transformationer af denne forbindelse i bakterier er dannelsen af pigmenter og antibiotika fra phenazin-serien, herunder usubstitueret phenazin , gul phenazincarboxylat, 2-hydroxyphenazin, et blåt ikke-fluorescerende pigment med antibiotisk aktivitet af pyocyanin ( Pseudomonas aeruginosa ) , safenamyciner , esmeraldiner (dimere phenaziner) [31] .

Forskellige sæt phenazinforbindelser produceres af en række forskellige bakterier ( Pseudomonas , Streptomyces , Nocardia , Sorangium , Brevibacterium , Burkholderia , Erwinia , Vibrio , Pelagiobacter , Brevibacterium , Pantoea agglomerans archacina , etc.), er blandt Mettea agglomerans archacine-forbindelser, der findes i Metacinacina , etc. ), Phenazinoperonet ( phz -operon) indeholder normalt phz C-genet. Dette gen koder for klasse II DAHF-syntase, som er strukturelt meget forskellig fra aminosyreregulerede klasse I DAHF-syntaser (prokaryot DAHF-syntase PhzC er strukturelt tættere på DAHF-syntaser af højere planter (de hører også til klasse II) end til klasse I prokaryote DAHF-syntaser (AroF, AroG, AroH), som gær-DAHF-syntaser er homologe med). Da phz- operonet indeholder et separat gen med DAHF-syntase-funktionalitet, er det indlysende, at udvekslingen af phenaziner kan have en stærk regulerende effekt på hele shikimat-vejen [31] .

Phenazinforbindelser er strukturelle derivater af quinoxalin (benzpyrazin). Også visse strukturelle derivater af quinoxalin kan syntetiseres ud fra tryptophan.

Et flavoprotein er kendt (indeholder FMN , EC 1.3.99.24), som oxiderer 2-amino-4-deoxychorismat til 3-(carboxyvinyloxy)-anthranilat, som indgår i strukturen af nogle endiyne- antibiotika under deres biosyntese. Forstadier til enediyne-antibiotika kan også dannes via anthranilat.

Vej gennem 4-amino-4-deoxychorismat

Det isomere anthranilat para -aminobenzoat syntetiseres fra chorismat via 4-amino-4-deoxychorismat (forkortet engelsk ADC ) af enzymet para -aminobenzoatsyntase (EC 2.6.1.85 + EC 4.1.3.38). Aminogruppedonoren er amidnitrogenet fra glutamin. para -Aminobenzoat er en forløber for coenzymer af folatserien ( THF , THMPT , etc.). para -Aminobenzoat og dets metaboliske derivater er starterenheder i biosyntesen af nogle antibiotika ( candicidin-D , chachimyciner (trichomycin), levorin , etc.), para - aminobenzoatresten er en del af antibiotika plicacetin , norplicacetin , amycetin , bamycetin osv. Der dannes oxidation af aminogruppen para -aminobenzoat, para - nitrobenzoat , som i sammensætningen af thioetheren med coenzym A er en precursor-starter i biosyntesen af aureotin [32] . Spontan eller enzymatisk hydrolyse af esterbindingen af 4-amino-4-deoxychorismat fører til ( 3R , 4R )-4-amino-3-dihydroxycyclohexa-1,5-dien-1-carboxylat. I nogle mikroorganismer er et enzym blevet identificeret, der katalyserer en lignende chorismatmutase [3,3]-sigmatropisk omlejring af 4-amino-4-deoxychorismat til 4-amino-4-deoxyprephenat [23] . Denne reaktion udgør et trin i biosyntesen af den ikke-proteinogene aminosyre para - aminophenylalanin. para -Aminophenylalanin er en forløber for flere velkendte antibiotika, hvorfra 4-(dimethylamino)-phenylalanin dannes (resten er en del af strukturen af nogle cykliske peptidantibiotika, for eksempel pristinamycin - IA), [33] para -nitrophenylserinol (forløber for chloramphenicol ) [34] .

Vej gennem para -hydroxybenzoat

Chorismat pyruvat lyase (EC 4.1.3.40) katalyserer elimineringen af pyruvat fra chorismat , hvilket resulterer i para - hydroxybenzoat . Dette er ikke den eneste måde at biosyntetisere para - hydroxybenzoat på, som også kan dannes ud fra phenylalanin og tyrosin via para -coumarat (planter, dyr, mange bakterier). para - Hydroxybenzoat er en forløber for ubiquinon, [35] planteglykosider , shikonin og andre forbindelser.

Stien gennem isochorismat

Chorismathydroxymutase (isochorismatsyntase, EC 5.4.4.2) udfører reversibel isomerisering af chorismat til isochorismat . Isochorismat er en forløber for salicylat , 2,3-dihydroxybenzoat (pyrocatechat) [36] (forløber for siderofore forbindelser såsom enterobactiner ), ortho -succinylbenzoat (forløber for menaquinoner, phylloquinoner, såvel som alizarin , juglone , lawson , lucidin , lawson dunnion , mollugin ), mange andre forbindelser. Fra isochorismat syntetiseres salicylat ved at eliminere pyruvat (den vigtigste, men ikke den eneste måde til biosyntese af salicylat). Både pericykliske og ikke-pericykliske mekanismer for denne reaktion er kendt, og begge tilsvarende typer enzymatisk aktivitet er blevet beskrevet [ 37] . [38] I nogle organismer er et enzym (isochorismat mutase) kendt for at katalysere den [3,3]-sigmatropiske omlejring af isochorismat til isoprephenat [39] . [23] Ikke-proteinogene aminosyrer meta - carboxyphenylalanin og meta - carboxytyrosin, sekundære metabolitter af højere planter ( Nicotiana silvestris , Iris sp. , etc.) dannes ud fra isoprephenat [40] . [39] [41] Isoprephenat er den mest sandsynlige forløber for 3-formyltyrosin fundet i Pseudoalteromonas tunicata [42] .

Isokorismisk syre ortho -succinylbenzoesyre Isoprefensyre
_ Salicylsyre Pyrocatechuic syre Menaquinoner, phylloquinoner Futalosin-vejen

Bioinformatisk analyse af sekventerede genomer har ført til opdagelsen i nogle prokaryoter ( Streptomyces spp. , Helicobacter pylori , Campylobacter jejuni ) af en anden vej fra chorismat til menaquinoner. I begyndelsen af denne vej dannes futalosin (aminodeoxyfutalosin) fra chorismat, inosin ( adenosin ) og phosphoenolpyruvat under en enzymatisk reaktion [43] . [44]

Ved syntesen af menaquinoner gennem isochorismat- og futalosin-vejen observeres en anden karakter af inklusion i strukturen af de grupper af atomer, der udgør skeletterne af udgangsforbindelserne (i disse veje er den anden (quinoid) carbocyklus afsluttet til chorismat carbocycle fra forskellige sider) [43] [45] .

Ikke-aromatiske produkter af shikimat-vejen

Shikimat-vejen er en specialiseret rute til biosyntese af aromatiske forbindelser, men kan betragtes som en kilde til en række ikke-aromatiske. Disse er hovedsageligt forbindelser dannet af aromatiske produkter fra shikimat-vejen som følge af deres tab af aromaticitet. Et eksempel er dien-isocyanid-antibiotikummet (fremstillet af Trichoderma hamatum ), hvis forløber er tyrosin: [46]

Et andet eksempel: phenylacetat (et produkt af metaboliske transformationer af phenylpyruvat og phenylalanin) er en biosyntetisk forløber for nogle strukturelle derivater af cycloheptan (ω-cycloheptyl-fedtsyrer) [29] [47] .

I andre tilfælde kan benzenringe af shikimat-oprindelse miste aromaticitet uden at bryde eller omarrangere kulstofskelettet. Rhodopseudomonas palustris er således i stand til at anvende aromatiske forbindelser, især afaromatiserer benzoat, hydrogenerer det til cyclohex-1-en-1-carboxylat under fototrofiske anaerobe forhold (yderligere udnyttelse af sidstnævnte er i stand til at dække cellens behov for kulstof) [ 48] . Det cyanobakterielle dipeptid radiosumin består af modificerede aminosyrerester, der formentlig er metaboliske derivater af para -aminophenylalanin med delvist hydrogenerede ringe [49] . Samtidig er det blevet fastslået, at de iboende biosynteseveje af forskellige ikke-aromatiske strukturelle derivater af aromatiske aminosyrer, såsom 2,5-dihydrophenylalanin, [50] [51] 2,5-dihydrotyrosin, [51] tetrahydrophenylalanin , [50] [51] tetrahydrotyrosin, [51] [52] [53] 2,5-dihydrostilben, [51] 2-carboxy-6-hydroxyoctahydroindol [50] [51] (en strukturel komponent af det cyanobakterielle peptid eruginosin ) , [50] anticapsin [51] [52] [ 53] [54] (forløber for bacilizin ), [50] [52] [53] [54] kommer fra præphenat. Et kendt enzym, præphenat decarboxylase, er involveret i syntesen af disse forbindelser og decarboxylater præphenat uden samtidig dehydrering eller oxidation, hvilket undgår aromatisering, som er karakteristisk for de mere velkendte metaboliske transformationer af præphenat [52] . [50] [51] Ketomycin (et antibiotikum med en alicyklisk struktur) dannes også ud fra præphenat [55] .

Ikke-aromatiske produkter er også kendte, syntetiseret ud fra relativt tidlige ikke-aromatiske mellemprodukter af shikimat-vejen. Eksempler på sådanne produkter omfatter mycosporiner (mycosporinlignende aminosyrer), som findes i taksonomisk forskellige marine, ferskvands- og terrestriske organismer. En af de metaboliske veje, der fører til mycosporiner, forgrener sig fra shikimat-vejen på niveauet af dehydroquinat. Eksistensen af denne vej blev fastslået i forsøg med ascomyceten Trichothecium roseum [56] . En anden identificeret ( cyaner : Nostoc punctiforme , Chlorogloeopsis sp. ) vej for mycosporinbiosyntese bruger ikke mellemprodukter af shikimat-vejen, men fortsætter med deltagelse af 2 - epi -5- epi - valiolonsyntase , en homolog af 3-sehydroquinatsynthase. Moderforbindelsen er d -sedoheptulose-7-phosphat, den centrale metabolit, en forbindelse, der har visse strukturelle ligheder med DAHF [57] .

3 - Dehydrokinsyre Deoxygaduzol d -Sedoheptulose-7-phosphat
( pyranoseform ) Mycosporiner
(generel formel)

Også kendte er produkter af interaktionen af aromatiske produkter fra shikimat-vejen med ikke-aromatiske mellemprodukter af shikimat-vejen. Således er 5 - O -coffeoylshikimat (dactylyphrate) og 3 - O -caffeoylshikimat (neodactylyfrat) shikiminsyre, hvori C5-hydroxylen (eller henholdsvis C3-hydroxylen) er esterificeret med en aromatisk koffeinsyrerest [58] . Kendte derivater af kvinnat med lignende struktur er chlorogenat og neochlorogenat [59] .

Termodynamisk aspekt

Termokemien og kinetikken af individuelle reaktioner af shikimat-vejen er godt forstået. Særlige termodynamiske undersøgelser og beregninger blev udført. Nedenfor er data om individuelle reaktioner.

1 ). Termodynamik af DAHF-syntasereaktionen [60] [61]

FEP ( aq ) + d -E4F ( aq ) + H2O ( 1 ) = DAHF ( aq ) + F ( aq )

( C 3 H 2 O 6 P ) 3− ( aq ) + ( C 4 H 7 O 7 P ) 2− ( aq ) + H 2 O ( l ) = ( C 7 H 10 O 10 P ) 3− ( aq ) + ( H O 4 P ) 2− ( aq )

Termisk effekt af reaktionen (ændring i systemets entalpi , molær entalpi af reaktionen), målt kalorimetrisk ved T = 298,15 K , pH = 8,18, I m = 0,090 mol/kg, Tris + HCl buffer ; etableret tilsyneladende ligevægtskonstant K′ > 1,4•10 3 :

Δ r H m (kal) = −(67,7 ± 1,5) kJ/mol

Beregnet standard molær reaktionsentalpi (T = 298,15 K og I m = 0):

Δ r H ɵ m = −(70,0 ± 3,0) kJ/mol (~ −17 kcal/mol)

Beregnet standard Gibbs molær fri energi for reaktionen (T = 298,15 K og I m = 0):

Δ r G ɵ m ≈ −39 kJ/mol

Beregnet ( ) ligevægtskonstant (T = 298,15 K og I m = 0): ${\displaystyle \ K^{\ominus }=e^{-\Delta G_{m}^{\ominus }/RT))$

K ɵ ≈ 7•10 6

2). Termodynamik af 3-dehydroquinatsyntasereaktionen [61] [62]

DAHF ( aq ) = DHQ ( aq ) + F ( aq )

( C 7 H 10 O 10 P ) 3− ( aq ) = ( C 7 H 9 O 6 ) − ( aq ) + ( H O 4 P ) 2− ( aq )

Termisk effekt af reaktionen, målt kalorimetrisk ( HEPES + NaOH buffer, T = 298,15 K, pH = 7,46, I m = 0,070 mol/kg):

Δ r H m (kal) = −(50,9 ± 1,1) kJ/mol

Beregnet standard molær reaktionsentalpi (T = 298,15 K og I m = 0):

Δ r H ɵ m = −(51,1 ± 4,5) kJ/mol (~ −12 kcal/mol)

Beregnet ligevægtskonstant (T = 298,15 K og I m = 0):

K ≈ 2•10 14

3). Termodynamik af 3-dehydroquinat-dehydratase-reaktionen [61] [62]

DHQ ( aq ) = DHS ( aq ) + H2O ( 1 )

( C 7 H 9 O 6 ) − ( aq ) = ( C 7 H 7 O 5 ) − ( aq ) + H 2 O ( l )

Termisk effekt af reaktionen, målt kalorimetrisk (HEPES + NaOH buffer, T = 298,15 K, pH = 7,42, I m = 0,069 mol/kg):

ΔrHm ( kal ) = 2,3 ± 2,3 kJ/ mol

Beregnet standard molær reaktionsentalpi (T = 298,15 K og I m = 0):

Δ r H ɵ m = 2,3 ± 2,3 kJ/mol (~ 0,5 kcal/mol)

Beregnet ligevægtskonstant (T = 298,15 K og I m = 0):

K = 4,6 ± 1,5

fire). Termodynamik af shikimat dehydrogenase reaktionen [61]

shikimat( aq ) + NADP( aq ) = dehydroshikimat( aq ) + NADPH( aq )

Baseret på de spektrofotometriske data blev følgende værdier af ligevægtskonstanter for denne reaktion opnået:

K' = 0,097 (T = 298,15 K, pH = 7,6)

K' = 0,18 (T = 303,15 K, pH = 7,8, Tris + HCl-buffer)

K' = 0,175 (T = 303,15 K, pH = 7,9, Tris 0,067 mol/dm3 buffer )

K' = 0,036 (T = 303,15 K, pH = 7,0, Tris + HCl-buffer)

K' = 0,0361 (T = 303,15 K, pH = 7,0, Tris 0,067 mol/dm3 buffer )

otte). Termodynamik af chorismat mutase reaktionen [61] [63] [64]

horismat( aq ) = præphenat( aq )

Beregnet (ved hjælp af teorien om molekylære orbitaler ) værdier af aktiveringsenergien af chorismat i gasfasen:

Dianionisk form: 277,4 kJ/mol ( stolens overgangstilstand konformation ), 282,8 kJ/mol (badkonformation). Protonering stabiliserer overgangsformerne: aktiveringsenergien for "stol"-konformationen og "bad"-konformationen af disyreformen antager værdierne på henholdsvis 247,3 kJ/mol og 248,5 kJ/mol, i en vandig opløsning kan den fald til 86,6 kJ/mol. Da forskellene i aktiveringsenergier er ubetydelige, er det vanskeligt at bestemme den dominerende vej (gennem "stolen" eller gennem "badet") for den ikke-enzymatiske omdannelse af chorismat til præphenat. Med den største affinitet for en bestemt overgangstilstand bruger chorismatmutase vejen gennem "stolen".

Termisk effekt af reaktionen, målt kalorimetrisk (T = 298,15 K):

Δ r H m (cal) = −(55,4 ± 2,3) kJ/mol (~ −13 kcal/mol)

Værdien af den termiske effekt (−46,4 kJ/mol) opnået ved brug af kvantemekaniske beregninger er i god overensstemmelse med den eksperimentelt målte, hvilket bekræfter både en tilstrækkelig dyb forståelse af arten af denne reaktion og tilstrækkeligheden af de teoretiske modeller, der anvendes til beregninger.

Estimeret værdi af standard molære entropi af reaktionen:

Δ r S ɵ m ≈ 3 J/mol·K

Beregnet standard molær Gibbs energi af reaktionen (T = 298,15 K):

Δ r G ɵ m ≈ −56 kJ/mol

Estimeret ligevægtskonstant:

K ≈ 7•10 9 (til omdannelse af chorismat 2− ( aq ) til præphenat 2− ( aq ) ved T = 298,15 K). Til alle praktiske formål kan denne reaktion betragtes som irreversibel, mens KEGG Pathway-skemaerne mærker reaktionen som reversibel.

Forholdet til andre metaboliske veje

Ud over de åbenlyse forbindelser med de veje, der producerer de oprindelige forbindelser af shikimat-vejen, kan andre former for forbindelser med andre metaboliske veje fremhæves ved separate eksempler.

Nogle forbindelser kan syntetiseres af shikimat-vejen, men denne vej er ikke den eneste mulige biosyntesevej for dem.

I nogle organismer kan protocatechat således syntetiseres fra dehydroshikimat (hovedsageligt under dets kataboliske udnyttelse). Protocatechat er også en typisk metabolit dannet under den biologiske nedbrydning af aromatiske og hydroaromatiske forbindelser af forskellig oprindelse. For eksempel decarboxyleres produktet af polyketid-vejen 6-methylsalicylat under påvirkning af 6-methylsalicylat-decarboxylase (EC 4.1.1.52) til meta -cresol , som gennem en række oxidationsreaktioner af methylgruppen ved NADP- afhængige dehydrogenaser, kan give protocatechat.

Protocatechuic syre er et af de vigtigste mellemprodukter af bionedbrydning af sådanne forbindelser som toluen, [65] PAH, [66] benzoesyre, [67] phthalsyre og terephthalsyre [66] syrer, nogle azafarvestoffer [68] og andre forbindelser.

I planter dannes gallat i reaktionerne af shikiminsyre-vejen, men i svampe kan denne forbindelse syntetiseres af polyketid-vejen. [69]

En anden form for interaktion af metaboliske veje kan bemærkes i syntesen af nogle gange separat isolerede såkaldte forbindelser af blandet (pathway) biosyntese. Som et eksempel på sådanne forbindelser af blandet biosyntese kan man nævne terpenoidquinoner, i sammensætningen af molekylerne, hvoraf man let kan skelne mellem en cyklisk struktur af shikimat-oprindelse og en isoprenoid sidekæde. Strukturen af mange naturlige forbindelser indeholder benzenringe syntetiseret på forskellige måder, herunder shikimat- og polyketid-vejene. Et velkendt eksempel på forbindelser af denne type er flavonoider , hvor B -ringen er af shikimat-oprindelse, og A -ringen er dannet af polyketid-vejen.

Den quinat-shikimate kataboliske vej

Ud over den biosyntetiske shikimat-vej er der også en kvinnat-shikimat katabolisk vej (nogle gange også kaldet den hydroaromatiske vej), som er ansvarlig for den hurtige udnyttelse af overskydende mængder af kininsyre, shikiminsyre og dehydroshikiminsyre. Overskydende shikimat og kvinnat, som kan trænge ind i cellen eksogent via specielle bærere, omdannes til dehydroshikimat som følge af reversible reaktioner, som yderligere dehydreres til protocatechat (disse reaktioner er allerede blevet bemærket ovenfor). Protocatechatet nedbrydes yderligere af dioxygenase ortho -spaltning til 3-ketoadipat, som derefter nedbrydes til Krebs cyklussubstrater (acetyl-CoA, succinyl-CoA) - den såkaldte ketoadipat-pathway . Ved at blive udsat for dioxygenase - meta -spaltning nedbrydes protocatechat til pyruvat og format (en mindre almindelig måde at dissimilere protocatechate på). En inducerbar kvinnat-shikimat katabolisk vej er kendt i svampe ( Neurospora crassa ) [70] og bakterier ( Corynebacterium glutamicum ) [71] . Ved at bruge den quinate-shikimate kataboliske vej, er disse organismer i stand til at vokse ved at bruge kininsyre eller shikiminsyrer som deres eneste kilde til kulstof og energi.

Gener og enzymer

Kort information om enzymer og de reaktioner, de katalyserer, er opsummeret i en tabel, som er inkluderet i appendiks.

Prokaryote gener, der er ansvarlige for syv reaktioner, der udgør vejen fra d -erythrose-4-phosphat og phosphoenolpyruvat til chorismat kaldes i de fleste tilfælde aro - gener ( aro A , aro B , aro C , aro D , aro E , aro F , aro G , aro H , aro K , aro L , aro Q , aro 1 , aro B-1 , aro B-2 , aro DE , aro KB og nogle andre). De gener, der er ansvarlige for dannelsen af phenylalanin og tyrosin fra chorismat, er henholdsvis phe- og tyr- generne ( phe A, phe C, tyr A, tyr Aa, tyr B osv.), tryptophanbiosyntesegenerne er trp- generne ( trp ). A, trp B, trp C, trp D, trp E, trp F, trp G, trp CF, trp EG, trp GD osv.). Generne qui A , qui B , qut E , qa- 3 , ydi B , shi A og nogle andre kan også være essentielle for shikimat-vejen . Visse aro -, phe - og trp - gener er ikke direkte relateret til de her betragtede biokemiske processer, men påvirker dem indirekte. For eksempel er aro P det gen, der er ansvarligt for transporten af aromatiske aminosyrer, phe P er det gen, der koder for phenylalanin-specifik permease , phe S, phe T, tyr S, trp S er generne for de tilsvarende aminoacyl-tRNA-syntetaser ( underenheder i tilfælde af phenylalanin). Funktionen af aro I, aro M generne (ikke at forveksle med det eukaryote arom supergen) er ikke blevet fastslået (i september 1998), men miljøet (inklusive formodede regulatoriske regioner) af disse gener tyder på, at de på en eller anden måde er funktionelt relateret til udveksling af aromatiske forbindelser. For plantegener blev navnet shk -gener foreslået [19] .

Shikimat-vejens gener er vidt spredt over hele genomet og følger i en anden rækkefølge selv i ret tætte arter, som regel er de ikke en del af et enkelt regulon (selvom der observeres en tendens til klyngedannelse i arkæiske genomer). I genomet af archaebacterium Halobacterium salinarum er generne for de indledende stadier af shikimat-vejen (OE1472F, fba 2 paralog-genet, klasse I fructose-1,6-diphosphat aldolase og OE1475F, dehydroquinatsyntase II-genet) inkluderet i tryptofanoperonen. Pseudogener er også kendt . I lactobacillus Lactobacillus delbrueckii subsp. , som ikke har shikimat-vejen . bulgaricus ATCC 11842, for eksempel er der aro A(pseudo), aro C(pseudo), aro K(pseudo) pseudogener.

I højere planter er shikimat-pathway-generne lokaliseret i de nukleare kromosomer og indeholder karakteristiske plastidsignalsekvenser (koder for den N-terminale ledersignalsekvens af polypeptidet), der er nødvendige for transporten af disse geners proteinprodukter ind i plastider. [72]

For at enzymsystemet i shikimat-vejen fungerer fuldt ud, er tilstedeværelsen af et bestemt sæt cofaktorer nødvendig, herunder dobbeltladede metalioner (Mg 2+ , Ca 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni2 + , Cu2 + , Zn2 + osv.). Enkelte enzymer kan være krævende for tilstedeværelsen af en bestemt ion i mediet, andre ioner kan have en hæmmende effekt, ved andre enzymer er disse ioner udskiftelige til en vis grad. Enzymer afledt af forskellige organismer, og nogle gange isoenzymer af samme organisme, kan være meget forskellige i forhold til aktiverende ioner. For eksempel udviser Pyrococcus furiosus dehydroquinatsyntase maksimal aktivitet i nærvær af Cd 2+ (i nærvær af enhver anden ion er aktiviteten lavere eller fraværende), for dehydroquinatsyntaser fra andre kilder er sådanne krav til tilstedeværelsen af cadmiumkationer ikke observeret [73] .

Næsten alle de beskrevne enzymer i selve shikimat-vejen (7 reaktioner) er monomere, eller de er homodimere, homotetramere, homohexamere proteiner med antallet af aktive centre svarende til antallet af underenheder. Blandt de forskellige enzymer til yderligere transformationer af chorismat er der heteromere proteiner. Ikke-kovalente enzymkomplekser eksisterer også og er blevet karakteriseret (f.eks. DAHF-syntase/chorismatmutase + shikimatkinase i Bacillus subtilis ).

Fusion

Enzymer af shikimat-vejen er multifunktionelle i mange tilfælde. Disse proteiner er produkter af fusionerede gener . Blandt enzymerne i shikimat-vejen er følgende bifunktionelle proteiner kendt:

3-dehydroquinatsyntase/dehydroquinatdehydratase ( Rhizopus )
dehydroquinat dehydratase/shikimat dehydrogenase ( aro DE genprodukt af Chlamydia , Treponema , etc.)
shikimatkinase/3-dehydroquinatsyntase ( aro KB genprodukt fra Escherichia , etc.)
shikimatkinase/shikimatdehydrogenase ( Methanoplanus petrolearius , etc.)
shikimatkinase/EPSP-syntase ( Plasmodium )
chorismatsyntase/flavinreduktase (kendt i mange aerobe organismer)
DAHF-syntase/chorismatmutase ( aro AG -genprodukt af Bacillus subtilis ).

Trifunktionelle proteiner:

3-dehydroquinatsyntase/chorismatsyntase/flavinreduktase (NADP rød - afhængig) (kendt i Bacillus subtilis )

Multifunktionelle proteiner er også velkendte blandt enzymerne til yderligere transformationer af chorismat:

chorismat mutase/prephenat dehydratase ( phe A genprodukt af Escherichia , etc.)
chorismat mutase/prephenat dehydrogenase (produkt af Escherichia tyr A gen osv.)
anthranilatsyntase/anthranilatphosphoribosyltransferase ( trp -genprodukt GD Escherichia , Shigella , Citrobacter , Salmonella , Klebsiella , Enterobacter ).
anthranilatsyntase/indol-3-glycerolphosphatsyntase (TRP3)
anthranilatsyntase/indol-3-glycerolphosphatsyntase/phosphoribosylanthranilatisomerase (TRP1)
indol-3-glycerol-phosphatsyntase/phosphoribosylanthranilat-isomerase ( trp CF-genprodukt)
tryptophansyntase/phosphoribosylanthranilat-isomerase ( trp BF-genprodukt)
para -aminobenzoatsyntase/4-amino-4-deoxychorismat lyase ( pab BC genprodukt)
tetrafunktionelt protein PHYLLO (kendt i planter, katalyserer 4 på hinanden følgende reaktioner, som et resultat af hvilket succinylbenzoat syntetiseres fra chorismat)
og osv.

Pentafunktionelt protein arom

I eukaryoter ( protister , svampe ) er det cytoplasmatiske pentafunktionelle protein arom (et produkt af arom -supergenet) kendt, der kombinerer i én polypeptidkæde- domæner med 3-dehydroquinatsyntase (EC 4.2.3.4), 3-phosphoshikimat-1-carboxyvinyl transferase (EC 2.5 .1.19), shikimatkinase (EC 2.7.1.71), 3-dehydroquinat dehydratase (EC 4.2.1.10, type I) og shikimat dehydrogenase (EC 1.1.1.25) aktiviteter (domæner er anført i rækkefølge fra N -terminal). Aromproteinet udfører således alle fem reaktioner på vejen fra DAHF til 5-carboxyvinyl-shikimat-3-phosphat. Aromproteinet fra Rhizoctonia solani (forårsageende agens til rodråd på landbrugsplanter) består af 1618 aminosyrerester og har en masse på 173 kDa; i en fuldt funktionel tilstand indeholder det udover andre nødvendige cofaktorer (NAD ox ) to zinkioner Zn 2+ [74] .

Genetisk arkitektur

Organisation i genomerne af de vigtigste modelorganismer (de mest evolutionært fjerneste organismer blev udvalgt, de mest undersøgte stammer blev udvalgt):

Placeringen af aro - generne i kromosomet ( nukleoid , cirkulært DNA-molekyle, 4,6 millioner basepar) af Escherichia coli K-12 ( Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655):

aro P ( transkription : ←, funktion: aromatisk aminosyretransport, kromosomal position: 120178..121551, traditionel kortplacering : 2.6), aro L (→, shikimatkinase, 406405..406929, 8.7) , aro M (→ funktion ukendt, 407428..408105, 8.8), aro G (→, phenylalanin-reguleret DAHF-syntase, 785633..786685, 16.9), aro A (→, EPSP-syntase, 958812..960095, aro T. , indol-acrylsyre-resistente mutanter, transport, 28.3), aro D (→, 3-dehydroquinat-dehydratase, 1774686..1775444, 38.2), aro H (→, tryptophan-reguleret DAHF-syntase, 1788435..1,89), aro C (←, chorismatsyntase, 2446388..2447473, 52,7), ARO F (←, DAHF -synthase, reguleret tyrosin, 2740080..2741150, 59,0), Aro E (←, Dehydroshikimate Reductase, 3430020..343083838), 73.9) , aro KB (←, shikimatkinase/3-dehydroquinatsyntase, 3517398..3519064, 75.8), aro I (—, funktion ukendt, 84.2) [75] . [76] [77]

Placeringen af generne af shikimat-vejen i kromosomet (nukleoid, cirkulært DNA-molekyle, 5842795 basepar) Microcystis aeruginosa NIES-843:

ccm A (transskription: →, funktion: DAHF-syntase, kromosomal position: 557559..558614), aro A (→, EPSF-syntase, 1380521..1381861), aro C (←, chorismatsyntase, 170.379), aro39, 170379) , K (→, shikimatkinase, 1927033..1927605), aro B (→, 3-dehydroquinatsyntase, 2361918..2363018), aro Q (←, 3-dehydroquinatdehydratase, 2783839..7,27), aro . shikimat dehydrogenase, 3416423..3417283) [78] .

Placeringen af shikimat-pathway-generne på kromosomet (nukleoidt, lineært eller pseudocirkulært DNA-molekyle, 9025608 basepar) Streptomyces avermitilis MA-4680 :

aro E (funktion: shikimat-dehydrogenase, kromosomal position: 2173767..2174642, komplement), aro A (EPSP-syntase, 3800068..3801408), aro G (DAHF-syntase, 7323905..732525 D832525 . ..7539270), aro E (shikimatdehydrogenase, 8180666..8181502), aro C (chorismatsyntase, 8181892..8183076), aro K (shikimatkinase, 8183073..818338-818358), synthahydro B158-818358 ( 818358 ) ..8184676) [79] .

Placeringen af generne af shikimat-vejen i kromosomet (nukleoid, cirkulært DNA-molekyle, 4093599 basepar) Bacillus subtilis BSn5 :

BSn5_01775 (transkription: ←, funktion: EPSP-syntase, position i kromosomet: 345012..346298), aro B (←, 3-dehydroquinatsyntase, 355073..356161), 83012..346298. .357333), aro D (←, dehydroquinat dehydratase, 389768..390535), BSn5_02785 (←, dehydroquinat dehydratase, 518894..519340), aro E (←, shikimat 62.62ase, 35 .622, 5HF, 62, 0, 6, 2, 6, 6, 6, 2, 5, 2, 2, 2 synthase/chorismatmutase, 1053966..1055042), aro K (→, shikimatkinase, 2554497..2555057) [80] .

Placeringen af shikimate pathway-generne i kromosomet (nukleoid, cirkulært DNA-molekyle, 1664970 bp) Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661:

MJ_0246 (transkription: ←, funktion: chorismatmutase, position i kromosomet: 233695..233994), MJ_0400 (→, ortolog fructose-bisphosphat aldolase, 361590..362410..362410..362410..362410..362410..362410..362411), MJtha4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4. , MJ_1084 ( aro E) (→, shikimat-dehydrogenase, 1022757..1023605), MJ_1175 (←, chorismatsyntase, 1113783..1114919), MJ_1249 (→, 1, 4, 1-dehydro, 4, 1, 4, 1, 4, 1, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 shikimatkinase (GHMP-kinase superfamilie), 1407283..1408131), MJ_1454 ( aro D) (←, 3-dehydroquinat dehydratase, 1423963..1424625) [81] .

Placeringen af generne af shikimat-vejen i kromosomet (nukleoid, cirkulært DNA-molekyle, 1669696 basepar) Aeropyrum pernix K1:

aro C (transskription: ←, funktion: chorismatsyntase, position i kromosomet: 384859..386001), aro A (←, EPSF-syntase, 385991..387274), aro K (←, shikimat-superfamilie)kinase (GHMPily-kinase) , 387262..388104), aro E (←, shikimat-dehydrogenase, 388104..388925), aro D (←, dehydroquinat-dehydratase, 388922..389590), aro B (←, 3-quinate 3-dehydro, 3-dehydro, 3-dehydro. , aro G (←, DAHF-syntase, 390655..391467), aro A (←, EPSF-syntase, 892465..893724) [82] .

Placering af shikimate pathway-generne i kromosomerne af Saccharomyces cerevisiae S288c ( haploide antal kromosomer er 16): [83]

Gene	Produkt (funktion)	Kromosom	Størrelsen af hele kromosomet (nukleotidpar)	Genets position på kromosomet	semantisk kæde	introner
ARO3	DAHF syntase	IV	1 531 933	521816..522928		−
ARO4	DAHF syntase	II	813 184	716882..717994	komplement	−
ARO1	Pentafunktionelt proteinarom	IV	1 531 933	704484..709250		−
ARO2	Chorismat syntase	VII	1 090 940	226399..227529		−
ARO7	Chorismat-mutaza	XVI	948 066	674861..675631	komplement	−

Placering af gener fra shikimat-vejen i kromosomerne af Populus trichocarpa (haploide antal kromosomer - 19): [84]

Gene	Produkt (funktion)	Kromosom	Størrelsen af hele kromosomet (nukleotidpar)	Genets position på kromosomet	semantisk kæde	introner
DHS3	DAHF syntase	LGII	24 482 572	7115794..7120328		+
DHS1	DAHF syntase	LGV	17 991 592	1074502..1077390	komplement	+
DHS4	DAHF syntase	LGV	17 991 592	9061181..9065741	komplement	+
DHQS6 : DHQS7	3-dehydroquinatsyntase	…NW_001492764.1			komplement	+ (Begge mulige transskriptioner)
DHQD1	dehydroquinat-dehydratase/shikimat(quinnat)-dehydrogenase	…NW_001492761.1				+
DHQD2	dehydroquinat-dehydratase/shikimat(quinnat)-dehydrogenase	LGXIII	13 101 108	1974817..1978681	komplement	+
DHQD3	dehydroquinat-dehydratase/shikimat(quinnat)-dehydrogenase	LGXIII	13 101 108	1981754..1986754	komplement	+
DHQD4	dehydroquinat-dehydratase/shikimat(quinnat)-dehydrogenase	LGX	21 101 489	4580304..4584686		+
DHQD5	dehydroquinat-dehydratase/shikimat(quinnat)-dehydrogenase	LGXIV	14 699 529	6220933..6226210		+
SK1	shikimate kinase	…NW_001492757.1			komplement	+
SK2	shikimate kinase	LGV	17 991 592	1995576..1998169	komplement	+
SK3	shikimate kinase	LGVII	12 805 987	5135260..5138431	komplement	+
SKp	shikimate kinase	LGII	24 482 572	4138794..4141592	komplement	+
EPSPS	EPSF syntase	LGII	24 482 572	10940242..10944837		+
CS1	chorismat syntase	LGVIII	16 228 216	2073382..2077810	komplement	+
CS2	chorismat syntase	LGX	21 101 489	19004168..19008214		+

Forordning

Mekanismerne for regulering af shikimat-vejen er blevet mest fuldstændigt undersøgt i mikroorganismer. Prokaryoter bruger >90% af deres energiressourcer på proteinbiosyntese; det vigtigste output af shikimat-vejen i de fleste prokaryoter er aromatiske proteinogene aminosyrer [19] [85] . I de fleste prokaryoter er den afgørende rolle i reguleringen af shikimat-vejen derfor tildelt netop tre proteinogene aminosyrer - phenylalanin, tyrosin og tryptophan. Intracellulære koncentrationer af proteinogene aminosyrer er af afgørende betydning i tilfælde af andre levende organismer. Men når det drejer sig om planter, kan aromatiske aminosyrer for eksempel ikke kaldes "slutprodukter", da sekundære metabolitter syntetiseres intensivt fra dem, som kan udgøre en betydelig del af tørmassen [85] . Det menes, at shikimat-vejen i planter er reguleret på en mere kompleks måde og overvejende på transkriptionsniveau [86] .

Reguleringen af shikimat-vejen udføres ved at kontrollere syntesen af nøgleenzymer og ved at regulere aktiviteten af disse enzymer. Som i tilfældet med de fleste andre metaboliske veje er shikimat-vejen mest karakteriseret ved reguleringen af den allerførste specifikke reaktion (i de fleste organismer er dette DAHF-syntasereaktionen). Undertrykkelse af DAHF-syntasesyntese på transkriptionsniveau kan være forårsaget af phenylalanin, tyrosin og tryptophan.

I de fleste mikroorganismer ( Escherichia coli , Erwinia , Methylobacillus capsulatus ) er DAHF-syntase repræsenteret af tre isozymer, som hver er genstand for retroinhibering af en af de tre aminosyrer - phenylalanin (DAHF-syntase-[Phe]), tyrosin (DAHF-syntase) -[Tyr]) og tryptophan (DAHF-syntase-[Trp]). Det dominerende enzym er DAHF-syntase-[Phe], der giver 80% af aktiviteten. I Pseudomonas er DAHF-syntase repræsenteret af to isozymer (DAHF-syntase-[Tyr], DAHF-syntase-[Trp]), og DAHF-syntase-[Tyr] er dominerende. I mange mikroorganismer udviser phenylpyruvat og anthranilat udover de tre aminosyrer også hæmmende aktivitet [87] .

Phenylalanin, tyrosin og tryptofan er, udover at påvirke det indledende stadium af shikimat-vejen, også involveret i reguleringen af senere stadier af deres egen biosyntese og hinandens biosyntese. Tryptofan-operonen , som kombinerer generne for enzymerne, der er ansvarlige for vejen fra chorismat til tryptofan (tryptophan-vejen), reguleres af tryptofan gennem undertrykkelse, og et fænomen kaldet attenuation [88] . Aktiviteten af enzymer kodet af tryptofanoperonen er underlagt feedbackregulering af tryptofan .

Foruden tryptofanoperonen er der også vist svækkelse for det såkaldte phenylalanin-operon (i Escherichia coli er det to-cistronisk: phe L - phe A; produkter - PheL - ikke-funktionelt lederpeptid, PheA - chorismat mutase/prephenat dehydratase).

Det er også blevet bevist, at i nogle organismer kan produkter fra shikimat-vejen, som er sekundære metabolitter (f.eks. phenazinforbindelser i bakterier, der producerer dem), have en betydelig regulatorisk effekt på enzymerne i shikimat-vejen.

Specifikke eksempler

Systemer af reguleringsmekanismer på eksempler på specifikke organismer (kun de vigtigste regulatoriske sammenhænge er angivet): [89]

Escherichia coli

Undertrykkelse . Phenylalanin undertrykker syntesen af DAHF-syntase-[Phe] ogchorismatmutasei ekspressionen afpheLpheA-operonen, PheL-lederpeptidet: MKHIPFFFAFFFTFPstop). Tyrosin undertrykker syntesen af DAHF-syntase-[Tyr] og chorismatmutase/prephenatdehydrogenase (generne for disse enzymer er i samme operon). Tryptophan undertrykker syntesen af DAHF-syntase-[Trp] og enzymer af tryptofan-operonen.

Aro L shikimate kinasegenet i Escherichia coli er underlagt transkriptionel kontrol af tyrosin [90] .

Hæmning . Phenylalanin hæmmer allosterisk aktiviteten af DAHF-syntase-[Phe] og chorismat-mutase/prephenat-dehydratase. Tyrosin hæmmer allosterisk aktiviteten af DAHF-syntase-[Tyr] og chorismatmutase/prephenat-dehydrogenase. Tryptophan hæmmer allosterisk aktiviteten af DAHF-syntase-[Trp] og anthranilatsyntase/anthranilat-phosphoribosyltransferase.

Escherichia coli shikimat dehydrogenase er allosterisk reguleret af shikimat [90] .

Bacillus subtilis

Undertrykkelse . Phenylalanin og tyrosin undertrykker syntesen af DAHF-syntase/chorismat-mutase. Phenylalanin undertrykker syntesen af præphenat dehydratase, tyrosin - præphenat dehydrogenase, tryptophan - enzymer af tryptofan operon.

Induktion . Chorismat inducerer syntesen af tryptofan operon enzymer.

Hæmning . Chorismat og prephenat inhiberer allosterisk DAHF-syntaseaktivitet af DAHF-syntase/chorismat-mutase. Phenylalanin hæmmer allosterisk præphenatdehydratase, tyrosin hæmmer præphenatdehydrogenase, og tryptophan hæmmer anthranilatsyntase.

Euglena gracilis

I Euglena gracilis forekommer reaktionerne af shikimat-vejen i kloroplasterne , når de er belyst , og i cytosolen i fravær af lys. Denne egenskab er forbundet med den åbenlyse rationalitet af en sådan justering af metabolisme til de passende lysforhold (initielle og makroerge forbindelser, reducerende ækvivalenter dannes let under fotosyntesen). Forskellige gener og følgelig forskellige isozymer er ansvarlige for de cytosoliske og chloroplast-lokaliserede varianter af shikimat-vejen [91] .

Evolution

Produkterne af shikimat-vejen er proteinogene aminosyrer og forstadier til essentielle cofaktorer ; shikimat-vejen er ret konservativ, findes i de evolutionært fjerneste organismer - repræsentanter for tre domæner (bakterier, archaea, eukaryoter) og har tilsyneladende intet alternativ. Disse kendsgerninger indikerer, at dette system af kemiske transformationer i en tæt på moderne form blev dannet ved evolutionens begyndelse for mere end 3 milliarder år siden og sandsynligvis opstod allerede før dannelsen af den genetiske kode . Den kendsgerning, at for de fleste archaea andre indledende stadier af shikimat-vejen, som kun har nogle træk af lighed med de indledende stadier af shikimat-vejen for bakterier og eukaryoter, bliver i overensstemmelse med mange andre væsentlige kendetegn og er i overensstemmelse med ideen om en meget tidlig evolutionær isolation af denne gruppe af levende organismer [92] .

Disse geners gener og proteinprodukter er under udvikling. Studiet af forskelle i strukturerne af gener og enzymer i shikimat-vejen, såvel som forskelle i dets reguleringsmekanismer, giver værdifuld information til at konstruere cladogrammer . For eksempel bruges isozymsammensætningen af DAHF-syntase som en fylogenetisk markør. Multifunktionelle proteiner, produkter af fusionerede gener, fortjener særlig opmærksomhed. Sammenlægning af gener er en relativt sjælden evolutionær begivenhed, og fusionerede gener er ret stabile og ikke tilbøjelige til gentagen omvendt segregering; derfor er fusionerede gener markører, der gør det muligt at afklare de fylogenetiske forhold mellem taxa på forskellige hierarkiske niveauer. For forskere af eukaryoters oprindelse og evolutionære forhold er arom -supergenet særligt attraktivt [91] .

Prokaryoter

Enzymer, der udfører forskellige reaktioner af shikimat-vejen, på trods af nogle analogier i karakteren af højere strukturer, viser ingen tegn på homologi, og deres fylogenier er helt forskellige. Dette betyder, at disse enzymer opstod hver for sig og udviklede sig over meget lang tid før divergensen af Bakterie- og Archaea- domænerne . Dette gælder for DAHF-syntase, dehydroquinatsyntase, dehydroquinase, EPSP-syntase, chorismatsyntase [92] .

Den kanoniske shunt (syntese af dehydroquinat via DAHF) er mere udbredt i naturen og er evolutionært ældre end den alternative version af shunten (syntese af dehydroquinat via ADTH). Sidstnævnte er karakteristisk for de fleste arkæer og opstod sammen med divergensen af de bakterielle og arkæiske domæner ved at tiltrække ældgamle primitive enzymer med forskellige katalytiske funktioner. Brugen af DAHF-vejen af nogle fylogenetisk forskellige arkæer, såvel som opdagelsen i nogle bakterier af en typisk arkæal ADTH-vej, forklares ved tovejs horisontal genoverførsel, som var særlig almindelig i de tidlige stadier af prokaryot evolution. Der er nogle spekulationer om, hvorfor en alternativ biosyntesevej for dehydroquinat kunne være opstået. Dette kan skyldes den lave tilgængelighed af forstadiet, d -erythrose-4-phosphat (tilstedeværelsen af en alternativ vej gennem ADTH i forskellige mikroorganismer korrelerer med fraværet af transketolase) og/eller den energibesparende faktor kan være vigtig, da phosphoenolpyruvat er en makroerg [92] .

Hvis manglen på phosphoenolpyruvat er kritisk, kan DAHF-syntase potentielt erstattes af 2-keto-3-deoxy-6-phosphogalactonat aldolase (KDPGal-aldolase). Dette enzym, der katalyserer den reversible aldolspaltning af 2-keto-3-deoxy-6-phosphogalactonat til pyruvat og d -glyceraldehyd-3-phosphat, er også i stand til at katalysere en lignende hovedbireaktion, aldolkondensationen af pyruvat og d- erythrose-4-phosphat med dannelse af DAHF. Selvom en sådan foreslået mulighed for at erstatte DAHF-syntase med KDPGal-aldolase er ved at blive undersøgt i eksperimenter med rettet evolution (af hensyn til udsigten til at opnå mere effektive producenter), [93] [94] KDPGal-aldolaser fundet i naturen er for inaktive i dette respekterer og kan ikke helt erstatte DAHF funktionelt -syntase [92] .

Den mest overbevisende forklaring på fraværet af visse enzymer i visse archaea er eksistensen af ikke-homologe isofunktionelle enzymer. I de fleste arkæer er der således i stedet for den sædvanlige shikimatkinase en ikke-homolog shikimatkinase, der tilhører superfamilien af GHMP-kinaser (inklusive galacto-, homoserin-, mevalonat- og phosphomevalonat-kinaser) og som følge af duplikationen af nogle gen med efterfølgende ændring af dets funktioner. Nogle arkæer har stadig den sædvanlige shikimatkinase, men fragmenteringen af dens taksonomiske fordeling i domænet, heterogenitet (både en enkelt-domæne form af shikimate kinase og en bifunktionel shikimate kinase/shikimate dehydrogenase er fundet), indikerer forskellige fylogenetiske rødder inden for domæne og om gentagen horisontal optagelse af shikimatkinase fra bakterier [92] .

Eukaryoter

Det forekommer ret sandsynligt, at eukaryoter har arvet shikimat-vejen (inklusive det pentafunktionelle protein arom, som kun er almindelig blandt eukaryoter) fra den sidste fælles eukaryote forfader, dengang en del af eukaryoterne ( Metazoa ), shikimat-vejen var uigenkaldeligt tabt , og uigenkaldeligt tabt. den anden del ( Plantae ) gik tabt og generhvervet ved symbiose med cyanobakterier , som menes at have givet anledning til plastider . Kodning af shikimate pathway-enzymer af plantekernegenomet forklares ved endosymbiotisk genoverførsel. Den evolutionære historie af shikimat-vejen i svampe, såvel som i planter, synes at være blevet påvirket af begivenheder med horisontal overførsel af prokaryote gener [91] .

Det er også muligt, at arom -supergenet muligvis ikke eksisterede på tidspunktet for den sidste fælles eukaryote forfader. I dette tilfælde må arom -supergenet, tilsyneladende en meget tidlig eukaryotisk innovation, være blevet formeret ved horisontal genoverførsel på de tidligste stadier af eukaryotisk evolution [91] .

Relaterede metaboliske veje

Enzymhomologerne af shikimat-vejen er involveret i andre metaboliske processer (kulhydratmetabolisme og syntese af sekundære metabolitter ). Aminoshikimat-vejen - denne vej, som er vigtig for syntesen af visse sekundære metabolitter af visse actinomyceter ( rifamyciner , naphthomyciner , streptovaricin , geldanamycin , ansamitociner , ansatrieniner , mitomyciner og andre ), udviklede sig fra den homologe vej til enzymerne (individuelle shikimate-veje) enzymer fra shikimat-vejen og udføre lignende reaktioner).

Inhibitorer

I processen med at studere shikimat-vejen, såvel som mekanismerne for de toksiske virkninger af forskellige kemiske faktorer på levende organismer, blev et stort antal forskellige hæmmere af shikimat-vejen opdaget og konstrueret. Mange af disse inhibitorer har fundet anvendelse ikke kun til at løse vigtige forskningsproblemer, men også i praktiske anvendelser (et godt eksempel er herbicidet glyphosat ). Både strukturen af disse syntetiske og semisyntetiske forbindelser og arten af deres indflydelse på det enzymatiske system af shikimat-vejen er meget forskelligartede. I enklere tilfælde ligner en inhibitor (analog) et substrat eller en overgangstilstand og hæmmer enzymet direkte ved kompetitivt at binde til dets aktive sted. I andre tilfælde er forbindelsen involveret i vejen, og først efter et vist antal trin forårsager produktet af biotransformationen af forbindelsen blokering af processen (for eksempel på grund af tilstedeværelsen af et fluoratom på det sted, hvor brintatomet er fundamentalt vigtigt på dette stadie i et normalt substrat) - den såkaldte "dødelige syntese". Mange inhibitorer er kun aktive for en vis række organismer; i tilfælde af forskellige organismer kan arten af den hæmmende virkning variere betydeligt. For eksempel, i Neurospora crassa metaboliseres tilsat ( 6S)-6-fluorhykiminsyre til (6S ) -6 -fluor-5-enolpyruvyl-shikimat-3-phosphat, som kompetitivt hæmmer chorismatsyntase, [95] [96] , mens i Escherichia coli går metabolismen af den indførte ( 6S)-6-fluorshikiminsyre længere, og der dannes 6-fluorchoismat, som ikke kan være et substrat i syntesen af para -aminobenzoat [97] . [96]

Praktisk værdi

Undersøgelsen af shikimat-vejen, dens reguleringsmekanismer samt produktion, undersøgelse og udvælgelse af forskellige mutanter forbundet med denne, gjorde det muligt at identificere "kontrolhåndtag" og skabe højkvalitetsstammer , der producerer aromatiske aminosyrer og andre værdifulde forbindelser [90] . På nuværende tidspunkt er den mikrobiologiske produktion af disse forbindelser mere økonomisk end deres kemiske syntese.

Shikimate-vejen er fraværende i Metazoa , men nogle dyrepatogener er ikke i stand til at undvære den. Derfor er shikimate-vejen et potentielt mål i kampen mod disse patogener. Fluoroshikimatanaloger ((6S)-6-fluorshikiminsyre osv.) har vist sig in vitro at hæmme væksten af Plasmodium falciparum [98] . [91] Der udvikles antibakterielle lægemidler, der er rettet mod enzymer fra shikimat-vejen [99] . Derudover er det, baseret på patogener svækket ved at blokere shikimat-vejen, muligt at fremstille vacciner [100] .

En kompetitiv inhibitor af plante-EPSP-syntase, N- (phosphonomethyl)-glycin ( glyphosat ), er meget udbredt som et ikke-selektivt systemisk herbicid . Det er kendt, at EPSP-syntaser af en række organismer (stammer af Agrobacterium tumefaciens , Salmonella typhimurium , Klebsiella pneumoniae , etc.) praktisk talt ikke hæmmes af glyphosat. Dette er blevet en forudsætning for skabelsen af specielle genetisk modificerede afgrøder, der er tilstrækkeligt resistente over for virkningen af herbicider baseret på glyphosat. Effektiviteten af ukrudtsbekæmpelse i afgrøder af sådanne afgrøder er væsentligt forbedret (normalt betyder dette en stigning i udbyttet, men ikke et fald i forbruget af glyphosat). Det er blevet fastslået, at glyphosat kan reducere aktiviteten af yderligere to enzymer i shikimat-vejen: DAHF-syntase og dehydroquinatsyntase, og også have en vis effekt på aktiviteten af flere andre enzymer i andre metaboliske processer. [101]

Interessante fakta

Kodonerne, der koder for aminosyrer, der tilhører shikimat-familien (syntetiseret af shikimat-vejen) begynder med U ( budbringer-RNA , 5'→3'). Phenylalanin codons - UUU , UUC , tyrosin codons - UAU , UAC , tryptophan codon - UGG (i mitokondrier - også UGA , som er et stop codon i standardversionen af den genetiske kode ). Som regel er aminosyrer genereret af den samme metaboliske vej kodet af kodoner med det samme nukleotid i 5'-enden. Sandsynligheden for, at en sådan organisering af den genetiske kode er tilfældig, er ret lav, så forsøg på at finde en forklaring er ganske rimelige. Denne kendsgerning finder sin forklaring inden for rammerne af ideer om co- evolutionen af den genetiske kode og veje til biosyntese af aminosyrer, der er blevet til proteinogene aminosyrer.

Andre fakta og aspekter

Den amerikanske musikgruppe fra Bellingham , "Portals Align", der spiller i genren groove metal , instrumental musik , progressiv rock , eksperimentel musik , djent , indspillede en musikalsk komposition kaldet "Shikimate Pathway" i november 2011, et tilsvarende videoklip blev offentliggjort på YouTube [ 102] . Ikke mindre kuriøs er dubstep -kompositionen "Shikimat" fra "Toneless Bombast". På den statiske intro i klippet kan håndtegnede formler og inskriptioner relateret til shikimate-stien skelnes [103] .

Se også

De bedst kendte benzoidaromatiske produkter fra andre veje er:

Tetrahydrocannabinol er et eksempel på en naturlig benzoisk aromatisk forbindelse, hvis biosyntese af benzenringen ikke sker via shikimat-vejen, men af polyketid-vejen. Den anden carbocyklus (af prenyloprindelse) af tetrahydrocannabinolmolekylet kan aromatiseres til dannelse af et biphenylsystem, som giver cannabinolmolekylet .
Hypericin er et eksempel på en naturlig benzoisk aromatisk forbindelse dannet ved oxidativ kondensation af anthron- og anthraquinonenheder af polyketid-oprindelse.
Riboflavin er et vigtigt eksempel på en naturlig benzoisk aromatisk forbindelse, en primær metabolit, hvis biosyntese ikke er forbundet med shikimat-vejen. Benzenkernen af riboflavin er bygget i to reaktioner (begge kan opstå spontant under relativt milde forhold) [104] fra l -3,4-dihydroxybutan-2-on-4-phosphat (1-deoxy- l - glycero - tetrulose- 4-phosphat) dannet ud fra d -ribulose-5-phosphat.
Østradiol er et eksempel på en benzoisk aromatisk forbindelse, hvis biosyntese af benzenkernen ikke udføres af en specialiseret shikimat-vej, men som et resultat af aromatisering, som forekommer sporadisk blandt de metaboliske transformationer af biogene forbindelser af forskellige typer. En hel del aromatiseringsreaktioner er kendt i metabolismen af isoprenoidforbindelser, som omfatter steroider.

Ansøgning

Shikimate pathway reaktioner

Ingen.	substrater		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstype	Kommentar
en	Phosphoenolpyruvat + d -erythroso -4-phosphat + vand	→	DAHF + orthofosfat	DAHF syntase	M2 +	Aldol kondensation	C4 + C3 → C7 . _ begrænsende fase
2	DAHF	→	Dehydroquinat + orthophosphat	Dehydroquinatsyntase	NADox , M2 +	Aldol kondensation	Cyklus lukkes
3	Dehydroquinat	⇌	Dehydroshikimat + vand	Dehydroquinat-dehydratase (dehydroquinase)		Elimination (dehydrering)	En dobbeltbinding opstår i cyklussen
fire	Dehydroshikimat + NADPH + H +	⇌	Shikimat + NADP +	Shikimat dehydrogenase (dehydroshikimat reduktase)		Genvinding (hydrogenering)	>C=O→>CH-OH
5	Shikimat + ATP	→	Shikimat-3-phosphat + ADP	Shikimate kinase	(M2 + )	Fosforylering	(C3) -OH-gruppen er modificeret
6	Shikimat-3-phosphat + phosphoenolpyruvat	⇌	EPSHF + orthophosphat	EPSF syntase	( M + eller NH4 + )	Kondensation	(C5) -OH-gruppen er modificeret
7	EPSHF	→	Chorismat + orthofosfat	Chorismat syntase	FMN rød eller FAD rød	eliminering	En anden dobbeltbinding indføres i cyklussen

Biosyntese af aromatiske aminosyrer

Biosyntese af phenylalanin og tyrosin

substrater		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstype	Kommentar
Chorismat	⥂	præphenat	Horismatmutaza		[3,3]- sigmatropisk omlejring	Præformet phenylpropanoid skelet
præphenat	⥂	Phenylpyruvat + CO 2 + H 2 O	Præphenat dehydratase, arogenat/prephenat dehydratase		Dehydrering decarboxylering	Aromatisering
Præphenat + NAD +	⥂	4-Hydroxyphenylpyruvat + CO 2 + NADH + H +	Præphenat dehydrogenase		Oxidativ decarboxylering	Aromatisering
Præphenat + α-aminosyre	⇌	Arogenat + α-ketosyre	Transaminaser	PLP	Reaminering
Phenylpyruvat + α-aminosyre	⇌	Phenylalanin + α-ketosyre	Transaminaser	PLP	Reaminering	→ Phe
4-Hydroxyphenylpyruvat + a-aminosyre	⇌	Tyrosin + a-ketosyre	Transaminaser	PLP	Reaminering	→ Tyr
Arogenat	→	Phenylalanin + CO 2 + H 2 O	Præphenat dehydratase, arogenat/prephenat dehydratase		Dehydrering decarboxylering	Aromatisering , → Phe
Arogenat + NAD(P) +	→	Tyrosin + CO2 + NAD(P)H + H +	Arogenat dehydrogenase, cyclohexadien/prephenat dehydrogenase		Oxidativ decarboxylering	Aromatisering , → Tyr
Phenylalanin + BH 4 + O 2	→	Tyrosin + BH2 + H2O _ _ _	Phenylalanin-4-hydroxylase	Fe2 +	Hydroxylering	Phe → Tyr

Tryptofan biosyntese

substrater		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstype	Kommentar
Chorismat + NH 3 (eller Gln )	→	Anthranilat + pyruvat + H 2 O (eller Glu )	Antranilitsyntase	Mg2 +		Aromatisering
Antranilit + PRPP	⇌	Phosphoribosylanthranilat + pyrophosphat	Anthranilat phosphoribosyltransferase		Fosforibosylering	Nukleotidlignende produkt
Phosphoribosylanthranilat	⇌	Phosphoribulose anthranilat	Phosphoribosylanthranilatisomerase		Amadori omgrupperer	Isomerisering
Phosphoribulose anthranilat	⇌	Indol-glycerol-phosphat + CO 2 + H 2 O	Indolglycerolphosphatsyntase		Dehydrering decarboxylering , ringslutning	Pyrrol -cyklussen lukkes , indolkernen dannes
Indolglycerolfosfat	⇌	Indol + glyceraldehyd-3-phosphat	Tryptofan syntase	PLP
Indol + Ser	⇌	Tryptofan + H2O _ _				→ Trp
Indolglycerolfosfat + Ser	⇌	Tryptophan + glyceraldehyd-3-phosphat + H 2 O				→ Trp

Års opdagelse af nogle af de vigtigste forbindelser, der er moder-, mellemforbindelser af shikimat-vejen og også produkter af shikimat-vejen

Forbindelse	År	Forsker
Phosphoenolpyruvat	1934	K. Lohmann, O. Meyerhof [105] [106]
d -Erythroso-4-phosphat	1953	BL Horecker, PZ Smyrniotis [107] [108]

Forbindelse	År	Forsker
DAHF	1959 ( 1958 )	P. R. Srinivasan, D. B. Sprinson [9]
3-dehydroquinat	1952	BD Davis, U. Weiss, ES Mingioli [109] [110]
3-dehydroshikimat	1951	BD Davis, II Salamon [111] [112] [113]
Shikimat	1885 ( 1884 )	JF Eykman [114] [115]
Phosphocymat	1953	BD Davis, ES Mingioli, U. Weiss [116] [117]
EPSHF	1960 ( 1953 )	JG Levin, DB Sprinson, MJ Clark [116] [118]
Chorismat	1962	Frank Gibson, Lloyd Jackman [119] [120]

Forbindelse	År	Forsker
præphenat	1954	BD Davis, U. Weiss et al . [121] .
Arogenat	1974	S.L. Stenmark et al . [122] .
Antranilit	1840	Yu. F. Fritsche
Phenylalanin	1881 (1879)	E. Schulze, J. Barbieri [123] [124]
Tyrosin	1846	Justus von Liebig [123]
tryptofan	1902 (1901)	F. Hopkins, D. Kohl [123] [124]

Forklaringer

↑ På trods af at eksistensen af forbindelsen var teoretisk begrundet, var det ikke let at opdage det i et direkte eksperiment. Årsagen til vanskelighederne med at identificere denne forbindelse var, at den er placeret ved forgreningspunktet af den metaboliske vej og omdannes i flere retninger på én gang. Derfor var en speciel mutantstamme af Aerobacter aerogenes , defekt i flere gener på én gang, påkrævet for at påvise forbindelsen . Ekstrakter af denne stamme var i stand til at omdanne shikimat til anthranilat. Da glutamin blev udelukket fra reaktionsmediet, blev en ny forbindelse opdaget.
↑ 1 2 I undersøgelsen af genomet af den hypertermofile methanogene archaea Methanocaldococcus jannaschii (en stærkt undersøgt modelorganisme; den første archaea, hvis genom var fuldstændigt sekventeret), blev det fundet, at MJ_0400 og MJ_1585 generne er homeologiske paraloger og archaea. type fructose-1,6-diphosphat aldolase gen klasse I. Funktionen af produkterne af disse gener forblev uklar og blev vurderet som "formodentlig et protein, sandsynligvis en aldolase." I nogle videnskabelige publikationer blev det på forhånd antaget, at MJ_0400-genet bestemmer fructose-1,6-diphosphat aldolase. Yderligere viste det sig, at proteinproduktet af MJ_1585-genet danner DKFP, og proteinproduktet af MJ_0400-genet udfører interaktionen af DKFP med l -aspartat-4-semialdehyd. Det vil sige, at produkterne af MJ_1585- og MJ_0400-generne udfører aldolase- (eller transaldolase-) og transaldolase-reaktionerne efter hinanden under biosyntesen af dehydroquinat (vejen gennem ADTH). Senere blev det fundet, at produkterne af disse gener også udviser (ikke har mistet) fructose-1,6-diphosphat-aldolase-aktivitet (en vis substrat-ikke-selektivitet er karakteristisk). Eksperimentelle data tyder således på, at MJ_0400 og MJ_1585 er involveret i både central kulhydratmetabolisme og shikimat-vejen. Fructose 1,6-diphosphat aldolase/phosphatase er også et produkt af MJ_0299 genet. Ortologer af generne MJ_0299, MJ_0400 og MJ_1585 er blevet identificeret i genomerne af mange andre arkæer.

Noter

↑ Hermann OL Fischer, Gerda Dangschat. Zur Konfiguration der Shikimisäure (7. Mitteilung über Chinasäure und Derivate) (tysk) // Helvetica Chimica Acta: Videnskabeligt tidsskrift. - 1935. - Bd. 18 , nr. 1 . - S. 1206-1213 . - doi : 10.1002/hlca.193501801167 .
↑ Blazhey A., Shuty L. Fenolforbindelser af vegetabilsk oprindelse = Rastlinné fenolové zlúčeniny / Oversat fra slovakisk af A.P. Sergeev. - M . : "Mir", 1977. - S. 14. - 239 s.
↑ 1 2 Bernard David Davis. Aromatisk biosyntese I. Shikimic Acids rolle (engelsk) // Journal of Biological Chemistry : Videnskabeligt tidsskrift. - 1951. - Bd. 191 . - s. 315-326 . — PMID 14850475 .
↑ 1 2 Metzler, bind 3, 1980 , s. 137.
↑ Metzler, bind 3, 1980 , s. 137-138.
↑ P.R. Srinivasan, Harold T. Shigeura, Milon Sprecher, David B. Sprinson, Bernard D. Davis. Biosyntesen af shikiminsyre fra d - glucose (engelsk) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Bd. 220 , nr. 1 . - S. 477-497 . — PMID 13319365 .
↑ Clinton E. Ballou, Hermann OL Fischer, DL MacDonald. Syntesen og egenskaberne af d -Erythrose 4-Phosphate (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1955. - Bd. 77 , nr. 22 . - P. 5967-5970 . - doi : 10.1021/ja01627a053 .
↑ P.R. Srinivasan, Masayuki Katagiri, David B. Sprinson. Omdannelsen af phosphoenolpyrodruesyre og d -erythrose-4-phosphat til 5-dehydrokinsyre (engelsk) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1959. - Bd. 234 , nr. 4 . - s. 713-715 . — PMID 13654248 .
↑ 1 2 P. R. Srinivasan og D. B. Sprinson. 2-Keto-3-deoxy- d - arabo- heptonsyre 7-phosphatsyntetase (engelsk) // Journal of Biological Chemistry : Videnskabeligt tidsskrift. - 1959. - Bd. 234 , nr. 4 . - s. 716-722 . — PMID 13654249 .
↑ Edwin B. Kalan, Bernard D. Davis, P.R. Srinivasan, David B. Sprinson. Omdannelsen af forskellige kulhydrater til 5-dehydroskikiminsyre ved hjælp af bakterieekstrakter (engelsk) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Bd. 223 , nr. 2 . - P. 907-912 . — PMID 13385238 .
↑ P.R. Srinivasan, David B. Sprinson, Edwin B. Kalan, Bernard D. Davis. Den enzymatiske omdannelse af sedoheptulose-1,7-diphosphat til shikiminsyre (engelsk) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Bd. 223 , nr. 2 . - S. 913-920 . — PMID 13385239 .
↑ Werner K. Maas. Bernard David Davis (1916-1994) - A Bigraphical Memoir af Werner K. Maas // Biografiske erindringer : biografiske erindringer. - 1999. - Bd. 77 . - S. 50-63 .
↑ AJ Pittard og G. B. Cox. Frank William Ernest Gibson 1923–2008 (engelsk) // Historical Records of Australian Science: Et tidsskrift, der dækker videnskabens historie. - 2010. - Bd. 21 , nr. 1 . - S. 55-74 . - doi : 10.1071/HR09024 .
↑ Ronald W. Woodard. Unik biosyntese af dehydrokinsyre? (Mini-anmeldelse) (engelsk) // Bioorganisk kemi : Videnskabeligt tidsskrift. - 2004. - Bd. 32 , nr. 5 . - S. 309-315 . - doi : 10.1016/j.bioorg.2004.06.003 . — PMID 15381397 .
↑ 12 Robert H. White . l -Aspartatsemialdehyd og et 6-deoxy-5-ketohexose 1-phosphat er forløberne for de aromatiske aminosyrer i Methanocaldococcus jannaschii (engelsk) // Biokemi: Videnskabeligt tidsskrift. - 2004. - Bd. 43 , nr. 23 . - P. 7618-7627 . — PMID 15182204 . Arkiveret fra originalen den 15. oktober 2011.
↑ 1 2 Robert H. White, Huimin Xu. Methylglyoxal er et mellemprodukt i biosyntesen af 6-deoxy-5-ketofructose-1-phosphat: en forløber for biosyntese af aromatiske aminosyrer i Methanocaldococcus jannaschii // Biochemistry: Scientific journal. - 2006. - Bd. 45 , nr. 40 . - P. 12366-12379 . - doi : 10.1021/bi061018a . — PMID 17014089 .
↑ Bentley, 1990 , s. 307.
↑ National Institute of Biodiversity. A. V. Fersman, Phytoinvasion Laboratory: Fenoliske forbindelser (utilgængeligt link) . Hentet 14. november 2012. Arkiveret fra originalen 20. december 2013. (ubestemt)
↑ 1 2 3 4 5 Klaus M. Herrmann. The Shikimate Pathway: Early Steps in the Biosynthesis of Aromatic Compounds (engelsk) // The Plant Cell : Scientific journal. - 1995. - Bd. 7 . - P. 907-919 . - doi : 10.1105/tpc.7.7.907 . — PMID 12242393 .
↑ Plantebiokemi
↑ Linus Pauling. Hvordan man lever længere og føler sig bedre . - W. H. Freeman and Company, 1986. - ISBN 0-380-70289-4 .
↑ Semyonov A. A. Essay om kemi af naturlige forbindelser / Ed. acad. Tolstikova G.A. - Novosibirsk: Nauka, 2000. - 664 s. - 372 eksemplarer. — ISBN 5-02-031642-3 .
↑ 1 2 3 David H. Calhoun, Carol A. Bonner, Wei Gu, Gary Xie, Roy A. Jensen. Den nye periplasma-lokaliserede underklasse af AroQ chorismat mutaser, eksemplificeret ved dem fra Salmonella typhimurium og Pseudomonas aeruginosa // BioMed Central : Science Magazine. - 2001. - Bd. 2 , nr. 8 . — ISSN 1465-6914 . - doi : 10.1186/gb-2001-2-8-research0030 . — PMID 11532214 .
↑ Xiumei Wu. Funktionel analyse af den biosyntetiske genklynge af antitumormidlet Cetoniacyton A. - ProQuest, 2008. Arkiveret kopi (link ikke tilgængeligt) . Hentet 1. oktober 2017. Arkiveret fra originalen 21. oktober 2013. (ubestemt)
↑ Leuschner C., Herrmann KM, Schultz G. The Metabolism of Quinate in Pea Roots (Purification and Partial Characterization of a Quinate Hydrolyase ) // Plantefysiologi : Scientific Journal. - American Society of Plant Biologists , 1995. - Vol. 108 , nr. 1 . - S. 319-325 . - doi : 10.1104/pp.108.1.319 . — PMID 12228477 .
↑ Kevin A. Reynolds og Koren A. Holland. Det mekanistiske og evolutionære grundlag for stereospecificitet for hydrogenoverførsler i enzymkatalyserede processer (engelsk) // Chemical Society Reviews : Videnskabeligt tidsskrift. - 1997. - Bd. 26 . - s. 337-343 . - doi : 10.1039/CS9972600337 .
↑ 1 2 Metzler D. Biokemi. Kemiske reaktioner i en levende celle = Biokemi. Levende cellers kemiske reaktioner / Oversat fra engelsk, red. acad. A. E. Braunshtein, Dr. of Chem. Sciences L. M. Ginodman, Dr. of Chem. Videnskaber E. S. Severina. - M . : "Mir", 1980. - T. 2. - 609 s. — 25.000 eksemplarer.
↑ James Staunton, Barrie Wilkinson. Biosyntese af erythromycin og rapamycin (engelsk) // Chemical Reviews : Videnskabeligt tidsskrift. - 1997. - Bd. 97 , nr. 7 . - P. 2611-2630 . — PMID 11851474 . (utilgængeligt link)
↑ 1 2 3 Heinz G. Floss. Naturlige produkter afledt af usædvanlige varianter af shikimate-vejen // Natural Product Reports : Videnskabeligt tidsskrift. - 1997. - Bd. 14 , nr. 5 . - S. 433-452 . - doi : 10.1039/NP9971400433 . — PMID 9364776 .
↑ Bentley, 1990 , s. 359-360.
↑ 1 2 Leland S. Pierson III, Elizabeth A. Pierson. Metabolisme og funktion af phenaziner i bakterier: indvirkning på bakteriers adfærd i miljøet og bioteknologiske processer (engelsk) // Anvendt mikrobiologi og bioteknologi : Videnskabeligt tidsskrift. - 2010. - Bd. 86 , nr. 6 . - S. 1659-1670 . - doi : 10.1007/s00253-010-2509-3 . — PMID 20352425 .
↑ Benjamin Busch, Christian Hertweck. Udvikling af metabolisk diversitet i polyketid-afledte pyroner: Brug af den ikke-colineære aureothin samlebånd som et modelsystem (engelsk) // Phytochemistry: Scientific journal. - 2009. - Bd. 70 , nr. 15-16 . - S. 1833-1840 . - doi : 10.1016/j.phytochem.2009.05.022 . — PMID 19651421 .
↑ Tariq A. Mukhtar, Gerard D. Wright. Streptograminer, oxazolidinoner og andre hæmmere af bakteriel proteinsyntese (engelsk) // Chemical Reviews: Videnskabeligt tidsskrift. - 2005. - Bd. 105 , nr. 2 . - S. 529-542 . doi : 10.1021 / cr030110z . — PMID 15700955 .
↑ J. Wongtavatchai og andre - "Chloramphenicol"
↑ F. Gibson og J. Pittard. Biosynteseveje af aromatiske aminosyrer og vitaminer og deres kontrol i mikroorganismer (engelsk) // Bacteriological Reviews : Videnskabeligt tidsskrift. - 1968. - Bd. 32 , nr. 4Pt2 . - S. 465-492 . — PMID 4884716 .
↑ Young IG, Batterham TJ, Gibson F. Isochorismic syres isolation, identifikation og egenskaber. Et mellemprodukt i biosyntesen af 2,3-dihydroxybenzoic acid (engelsk) // Biochimica et Biophysica Acta: Scientific journal. - 1969. - Bd. 177 , nr. 3 . - S. 389-400 . - doi : 10.1016/0304-4165(69)90301-8 . — PMID 5787238 .
↑ Michael S. DeClue, Kim K. Baldridge, Dominik E. Künzler, Peter Kast og Donald Hilvert. Isochorismat pyruvatlyase: en pericyklisk reaktionsmekanisme? (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Videnskabeligt tidsskrift. - 2005. - Bd. 127 , nr. 43 . - S. 15002-15003 . - doi : 10.1021/ja055871t . — PMID 16248620 .
↑ Olivier Kerbarha, Dimitri Y. Chirgadzeb, Tom L. Blundellb, Chris Abell. Crystal Structures of Yersinia enterocolitica Salicylate Synthase and its Complex with the Reaction Products Salicylate and Pyruvate (engelsk) // Journal of Molecular Biology : Videnskabeligt tidsskrift. - 2006. - Bd. 357 , nr. 2 . - S. 524-534 . — PMID 16434053 .
↑ 1 2 Lolita O. Zamir, Anastasia Nikolakakis, Carol A. Bonner, Roy A. Jensen. Evidens for enzymatisk dannelse af isoprephenat fra isochorismat (engelsk) // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters : Scientific journal. - 1993. - Bd. 3 , nr. 7 . - S. 1441-1446 .
↑ Geza Hrazdina, Roy A. Jensen. Spatial Organization of Enzymes in Plant Metabolic Pathways (engelsk) // Plant Physiology : Videnskabeligt tidsskrift. - American Society of Plant Biologists , 1992. - Vol. 43 . - S. 241-267 . - doi : 10.1146/annurev.pp.43.060192.001325 .
↑ Edwin Haslam. Sekundær metabolisme - fakta og fiktion (engelsk) // Naturlige produktrapporter: Videnskabeligt tidsskrift. - 1986. - Bd. 3 . - S. 217-249 . - doi : 10.1039/NP9860300217 .
↑ Leah C. Blasiak og Jon Clardy. Opdagelse af 3-Formyl-Tyrosine Metabolitter fra Pseudoalteromonas tunicata gennem Heterologous Expression (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Videnskabeligt tidsskrift. - 2010. - Bd. 132 , nr. 3 . - S. 926-927 . doi : 10.1021 / ja9097862 . — PMID 20041686 .
↑ 1 2 Tomoshige Hiratsuka, Kazuo Furihata, Jun Ishikawa, Haruyuki Yamashita, Nobuya Itoh, Haruo Seto, Tohru Dairi. An Alternative Menaquinone Biosynthetic Pathway Operating in Microorganisms (engelsk) // Science : Scientific journal. - 2008. - Bd. 321 , nr. 5896 . - S. 1670-1673 . - doi : 10.1126/science.1160446 . — PMID 18801996 .
↑ C. Arakawa, M. Kuratsu, Kazuo Furihata, Tomoshige Hiratsuka, Nobuya Itoh, Haruo Seto, Tohru Dairi. Diversity of the Early Step of the Futalosine Pathway (engelsk) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Videnskabeligt tidsskrift. - 2011. - Bd. 55 , nr. 2 . - S. 913-916 . - doi : 10.1128/AAC.01362-10 . — PMID 21098241 . (utilgængeligt link)
↑ Arata Yajima, Saki Kouno, Tohru Dairi, Manami Mogi, Ryo Katsuta, Haruo Seto, Tomoo Nukada. Syntese af (±)-cyklisk dehypoxanthin futalosine, det biosyntetiske mellemprodukt i en alternativ biosyntesevej for menaquinoner (engelsk) // Tetrahedron Letters : Scientific journal. - 2011. - Bd. 52 , nr. 38 . - P. 4934-4937 . - doi : 10.1016/j.tetlet.2011.07.061 .
↑ Jack E. Baldwin, Harjinder S. Bansal, Julia Chondrogianni, Leslie D. Field, Ahmed A. Taha, Viktor Thaller, Donald Brewer, Alan Taylor. Biosyntese af 3-(3'-isocyanocyclopent-2-enyliden)propionsyre ved Trichoderma hamatum (bon.) bain. aggr (engelsk) // Tetrahedron: Videnskabeligt tidsskrift. - 1985. - Bd. 41 , nr. 10 . - P. 1931-1938 . - doi : 10.1016/S0040-4020(01)96556-1 .
↑ Robin Teufel, Thorsten Friedrich, Georg Fuchs. En oxygenase, der danner og deoxygenerer giftig epoxid (engelsk) // Nature : Scientific journal. - 2012. - Bd. 483 , nr. 7389 . - s. 359-362 . - doi : 10.1038/nature10862 . — PMID 22398448 .
↑ P. L. Dutton, W. C. Evans. The photometabolism of benzoic acid by Rhodopseudomonas palustris : a new pathway of aromatic ring metabolism (engelsk) // The Biochemical journal : Scientific journal. - 1968. - Bd. 109 , nr. 2 . - S. 5P-6P . — PMID 5679383 .
↑ Martin Welker & Hans von Döhren. Cyanobakterielle peptider — Naturens egen kombinatoriske biosyntese (engelsk) // FEMS Microbiology Reviews : Videnskabeligt tidsskrift. - 2006. - Bd. 30 , nej. 4 . - S. 530-563 . - doi : 10.1111/j.1574-6976.2006.00022.x . — PMID 16774586 .
↑ 1 2 3 4 5 6 Sarah Mahlstedt, Elisha N. Fielding, Bradley S. Moore og Christopher T. Walsh. Prephenat decarboxylaser: en ny præphenat-udnyttende enzymfamilie, der udfører ikke-aromatiserende decarboxylering på vej til forskellige sekundære metabloliter // Biochemistry: Scientific journal. - 2010. - Bd. 49 , nr. 42 . - P. 9021-9023 . doi : 10.1021 / bi101457h . — PMID 20863139 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Jason M. Crawford, Sarah A. Mahlstedt, Steven J. Malcolmson, Jon Clardy, Christopher T. Walsh. Dihydrophenylalanine: A Prephenate-derived Photorhabdus luminescens Antibiotic and Intermediate in Dihydrostilbene Biosynthesis (engelsk) // Chemistry & Biology : Videnskabeligt tidsskrift. - 2011. - Bd. 18 , nr. 9 . - S. 1102-1112 . — doi : 10.1016/j.chembiol.2011.07.009 . — PMID 21944749 .
↑ 1 2 3 4 Sarah A. Mahlstedt og Christopher T. Walsh. Undersøgelse af anticapsin-biosyntese afslører en fire-enzym-vej til tetrahydrotyrosin i Bacillus subtilis // Biochemistry: Scientific journal. - 2010. - Bd. 49 , nr. 5 . - P. 912-923 . - doi : 10.1021/bi9021186 . — PMID 20052993 .
↑ 1 2 3 Jared B. Parker og Christopher T. Walsh. Stereokemisk resultat på fire stereogene centre under omdannelse af præphenat til tetrahydrotyrosin af BacABGF i Bacilysin Pathway // Biochemistry: Scientific Journal. - 2012. - Bd. 51 , nr. 28 . - P. 5622-5632 . doi : 10.1021 / bi3006362 . — PMID 22765234 .
↑ 1 2 Matthew D. Hilton, N. Gurdal Alaeddinoglu, Arnold L. Demain. Syntese af bacilysin af Bacillus subtilis Grene fra præphenat af den aromatiske aminosyrebane // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1988. - Vol. 170 , nr. 1 . - S. 482-484 . — PMID 3121591 .
↑ Yoshio Takeda, Vivien Mak, Chid-Chin Chang, Ching-Jer Chang, Heinz G. Floss. Biosyntese af ketomycin (engelsk) // The Journal of Antibiotics (Tokyo): Videnskabeligt tidsskrift. - 1984. - Bd. 37 , nr. 8 . - S. 868-875 . - doi : 10.7164/antibiotika.37.868 . — PMID 6384167 .
↑ Jean Favre-Bonvin, Jacques Bernillon, Nadia Salin, Noel Arpin. Biosyntese af mycosporiner: Mycosporinglutaminol i Trichothecium roseum (engelsk) // Phytochemistry : Videnskabeligt tidsskrift. - 1987. - Bd. 26 , nr. 9 . - P. 2509-2514 . - doi : 10.1016/S0031-9422(00)83866-2 .
↑ Jose I. Carreto og Mario O. Carignan. Mycosporin-lignende aminosyrer: Relevante sekundære metabolitter. Kemiske og økologiske aspekter (engelsk) // Marine Drugs: Videnskabeligt tidsskrift. - 2011. - Bd. 9 , nr. 3 . - s. 387-446 . - doi : 10.3390/md9030387 . — PMID 21556168 .
↑ VP Maier, DM Metzler, AF Huber. 3 - O -Caffeoylshikiminsyre (dactylifric acid) og dens isomerer, en ny klasse af enzymatiske brunfarvningssubstrater // Biochemical and Biophysical Research Communications: Scientific journal. - 1964. - Bd. 14 , nr. 2 . - S. 124-128 . - doi : 10.1016/0006-291X(64)90241-4 . — PMID 5836492 .
↑ Nobuji Nakatani, Shin-ichi Kayano, Hiroe Kikuzaki, Keiko Sumino, Kiyoshi Katagiri, Takahiko Mitani. Identifikation, kvantitativ bestemmelse og antioxidative aktiviteter af chlorogene syreisomerer i sveske ( Prunus domestica L. ) // Journal of Agricultural and Food Chemistry: Videnskabeligt tidsskrift. - 2000. - Vol. 48 , nr. 11 . - P. 5512-5516 . doi : 10.1021 / jf000422s . — PMID 11087511 .
↑ Yadu D. Tewari, N. Kishore, R.H. Bauerle, W.R. LaCourse, Robert N. Goldberg. Reaktionens termokemi {Phosphoenolpyruvat(aq) + d -Erythrose 4-phosphate(aq) + H2O(1) = 2-Dehydro-3- Deoxy- d - Arabino -Heptonate 7-Phosphate(aq) + Phosphate(aq)} (engelsk) // Journal of Chemical Thermodynamics: Videnskabeligt tidsskrift. - 2001. - Bd. 33 , nr. 12 . - S. 1791-1805 .
↑ 1 2 3 4 5 NIST - Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions
↑ 1 2 Yadu D. Tewari, Robert N. Goldberg, Alastair R. Hawkins, Heather K. Lamb. En termodynamisk undersøgelse af reaktionerne: {2-dehydro-3-deoxy- d - arabino -heptanoat 7-phosphat(aq) = 3-dehydroquinat(aq) + phosphate(aq)} og {3-dehydroquinat(aq) = 3 -dehydroshikimate(aq) + H2O(l)} (engelsk) // Journal of Chemical Thermodynamics : Videnskabeligt tidsskrift. - 2002. - Bd. 34 , nr. 10 . - S. 1671-1691 . — ISSN 0021-9614 . - doi : 10.1016/S0021-9614(02)00226-4 .
↑ P. R. Andrews og R. C. Haddon. Molekylær orbital undersøgelser af enzymkatalyserede reaktioner. Rearrangement of Chorismate to Prephenate (engelsk) // Australian Journal of Chemistry : Videnskabeligt tidsskrift. - 1979. - Bd. 32 , nr. 9 . - S. 1921-1929 . - doi : 10.1071/CH9791921 .
↑ Peter Kast, Yadu B. Tewari, Olaf Wiest, Donald Hilvert, Kendall N. Houk, Robert N. Goldberg. Termodynamik af omdannelsen af chorismat til præphenat: Eksperimentelle resultater og teoretiske forudsigelser (engelsk) // Journal of Physical Chemistry B : Videnskabeligt tidsskrift. - 1997. - Bd. 101 , nr. 50 . - P. 10976-10982 . - doi : 10.1021/jp972501l . (utilgængeligt link)
↑ KEGG - Toluennedbrydning - Referencevej
↑ 1 2 KEGG - Polycyklisk aromatisk kulbrintenedbrydning - Referencevej
↑ KEGG - Benzoatnedbrydning - Referencevej
↑ KEGG - Aminobenzoatnedbrydning - Referencevej
↑ Metzler, bind 3, 1980 , opgave 15, s. 177.
↑ RS Chaleff. The Inducible Quinate-Shikimate Catabolic Pathway in Neurospora crassa : Induction and Regulation of Enzyme Synthesis (engelsk) // Journal of general microbiology: Videnskabeligt tidsskrift. - 1974. - Bd. 81 , nr. 2 . - s. 357-372 . - doi : 10.1099/00221287-81-2-357 . — PMID 4275849 . (utilgængeligt link)
↑ Haruhiko Teramoto, Masayuki Inui og Hideaki Yukawa. Regulering af ekspression af gener involveret i quinat- og shikimatudnyttelse i Corynebacterium glutamicum (engelsk) // Anvendt og miljømæssig mikrobiologi : Videnskabeligt tidsskrift. - 2009. - Bd. 75 , nr. 11 . - S. 3461-3468 . - doi : 10.1128/AEM.00163-09 . — PMID 19376919 .
↑ Herrmann, 1999 , s. 473, 476, 480, 483, 487, 488, 492.
↑ Leonardo Negron, Mark L. Patchett og Emily J. Parker. Ekspression, oprensning og karakterisering af dehydroquinatsyntase fra Pyrococcus furiosus . - 2011. - doi : 10.4061/2011/134893 . — PMID 21603259 .
↑ Uniprot - Pentafunktionelt AROM-polypeptid Rhizoctonia solani
↑ Mary K.B. Berlyn. Linkage map of Escherichia coli K-12, udgave 10: det traditionelle kort (engelsk) // Microbiology and Molecular Biology reviews : Videnskabeligt tidsskrift. - 1998. - Bd. 62 , nr. 3 . - S. 814-984 . — PMID 9729611 .
↑ NCBI - Phenylalanin, tyrosin og tryptophan biosyntese - Escherichia coli str. K-12 understr. MG1655
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Escherichia coli str. K-12 understr. MG1655
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Microcystis aeruginosa NIES-843
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Streptomyces avermitilis MA-4680
↑ NCBI - Chorismate biosyntese biosystem - Bacillus subtilis BSn5
↑ NCBI - Phenylalanin, tyrosin og tryptophan biosyntese - Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661
↑ NCBI - Chorismate biosyntese biosystem - Aeropyrum pernix K1
↑ NCBI - Chorismate biosyntese biosystem - Saccharomyces cerevisiae S288c
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Populus trichocarpa
↑ 1 2 Klaus M. Herrmann. Shikimate-vejen som en indgang til aromatisk sekundær metabolisme // Plantefysiologi : Scientific Journal . - American Society of Plant Biologists , 1995. - Vol. 107 , nr. 1 . - S. 7-12 . - doi : 10.1104/pp.107.1.7 . — PMID 7870841 .
↑ Hiroshi Maeda og Natalia Dudareva. The Shikimate Pathway and Aromatic Amino Acid Biosynthesis in Plants // Annual Review of Plant Biology: Videnskabeligt tidsskrift. - 2012. - Bd. 63 . - S. 73-105 . - doi : 10.1146/annurev-arplant-042811-105439 . — PMID 22554242 .
↑ Maksimova N. P. et al. - "Genetiske tilgange til skabelse af stammer-producenter af biologisk aktive forbindelser"; Minsk, BGU, 2009 [1]
↑ Bokut S. B., Gerasimovich N. V., Milyutin A. A. Molekylærbiologi: molekylære mekanismer for opbevaring, reproduktion og implementering af genetisk information / red. Melnik L. S., Kasyanova L. D. - Minsk: Higher School, 2005. - 463 s. - 3000 eksemplarer. — ISBN 985-06-1045-X .
↑ Gusev M. V., Mineeva L. A. Mikrobiologi / anmeldere: Institut for mikrobiologi, Leningrad State University. - 2. udg. - M . : Forlag ved Moskva Universitet, 1985. - 376 s. — 10.200 eksemplarer.
↑ 1 2 3 Johannes Bongaerts, Marco Krämer, Ulrike Müller, Leon Raeven, Marcel Wubbolts. Metabolic Engineering for Microbial Production of Aromatic Amino Acids and Derived Compounds (engelsk) // Metabolic Engineering : Videnskabeligt tidsskrift. - 2001. - Bd. 3 , nr. 4 . - S. 289-300 . - doi : 10.1006/mben.2001.0196 . — PMID 11676565 .
↑ 1 2 3 4 5 Thomas A. Richards, Joel B. Dacks, Samantha A. Campbell, Jeffrey L. Blanchard, Peter G. Foster, Rima McLeod og Craig W. Roberts. Evolutionær oprindelse af den eukaryote shikimat-vej: genfusioner, horisontal genoverførsel og endosymbiotiske erstatninger // Eukaryot celle: Scientific Journal. - 2006. - Bd. 5 , nr. 9 . - P. 1517-1531 . - doi : 10.1128/EC.00106-06 . — PMID 16963634 .
↑ 1 2 3 4 5 Xiao-Yang Zhi, Ji-Cheng Yao, Hong-Wei Li, Ying Huang, Wen-Jun Li. Genom-dækkende identifikation, domænearkitekturer og fylogenetisk analyse giver ny indsigt i den tidlige udvikling af shikimat-vejen i prokaryoter // Molecular Phylogenetics and Evolution : Scientific journal . - Academic Press , 2014. - Vol. 75 . - S. 154-164 . - doi : 10.1016/j.impev.2014.02.015 . — PMID 24602988 .
↑ Ningqing Ran, KM Draths og JW Frost. Oprettelse af en shikimate-vejvariant (engelsk) // Journal of the American Chemical Society : Scientific journal. - 2004. - Bd. 126 , nr. 22 . - P. 6856-6857 . doi : 10.1021 / ja049730n . — PMID 15174841 .
↑ Ningqing Ran og John W. Frost. Styret udvikling af 2-keto-3-deoxy-6-phosphogalactonat-aldolase til erstatning af 3-deoxy- d - arabino - heptulosonsyre 7-phosphatsyntase // Journal of the American Chemical Society: Scientific Journal. - 2007. - Bd. 129 , nr. 19 . - P. 6130-6139 . doi : 10.1021 / ja067330p . — PMID 17451239 .
↑ Shankar Balasubramanian, Gareth M. Davies, John R. Coggins, Chris Abell. Hæmning af chorismatsyntase af (6 R )- og (6 S )-6-fluor-5-enolpyruvylshikimat 3-phosphate (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1991. - Bd. 113 , nr. 23 . - P. 8945-8946 . doi : 10.1021 / ja00023a051 .
↑ 1 2 Stephen Bornemann, Manoj K. Ramjee, Shankar Balasubramanian, Chris Abell, John R. Coggins, David J. Lowe og Roger NF Thorneley. Escherichia coli chorismatsyntase katalyserer omdannelsen af ( 6S )-6-fluor-5-enolpyruvylshikimat-3-phosphat til 6-fluorochorismat. Implikationer for enzymmekanismen og den antimikrobielle virkning af (6 S )-6-fluoroshikimate (engelsk) // Journal of Biological Chemistry : Videnskabeligt tidsskrift. - 1995. - Bd. 270 , nr. 39 . - P. 22811-22815 . doi : 10.1074/ jbc.270.39.22811 . — PMID 7559411 .
↑ Gareth M. Davies, Keith J. Barrett-Bee, David A. Jude, Malcolm Lehan, Wright W. Nichols, Philip E. Pinder, John L. Thain, William J. Watkins og R. Geoffrey Wilson. (6 S )-6-fluoroshikiminsyre, et antibakterielt middel, der virker på den aromatiske biosyntetiske vej (engelsk) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Scientific journal. - 1994. - Bd. 38 , nr. 2 . - S. 403-406 . - doi : 10.1128/AAC.38.2.403 . — PMID 8192477 .
↑ 1 2 Glenn A. McConkey. Målretning mod shikimat-vejen i malariaparasitten Plasmodium falciparum (engelsk) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Scientific journal. - 1999. - Bd. 43 , nr. 1 . - S. 175-177 . — PMID 9869588 .
↑ Vivian Wing Ngar Cheung, Bo Xue, Maria Hernandez-Valladares, Maybelle Kho Go, Alvin Tung, Adeleke H. Aguda, Robert C. Robinson, Wen Shan Yew. Identifikation af polyketidhæmmere rettet mod 3-dehydroquinatdehydratase i Shikimate Pathway of Enterococcus faecalis // PLOS One : Videnskabeligt tidsskrift. - Public Library of Science , 2014. - Vol. 9 , nr. 7 . - doi : 10.1371/journal.pone.0103598 . — PMID 25072253 .
↑ O'Callaghan D., Maskell D., Liew FY, Easmon CS og Dougan G. Karakterisering af aromatisk- og purinafhængig Salmonella typhimurium : opmærksomhed, vedholdenhed og evne til at inducere beskyttende immunitet hos BALB/c - mus // Infektion og Immunitet: Videnskabeligt tidsskrift. - 1988. - Bd. 56 , nr. 2 . - S. 419-423 . — PMID 3276625 .
↑ Bentley, 1990 , s. 314, 318, 326.
↑ Portals Align - Shikimate Pathway (gennemspilning)
↑ Toneløs Bombast - Shikimat
↑ Metzler, bind 3, 1980 , s. 175.
↑ K. Lohmann, O. Meyerhof. Über die enzymatische Umwandlung von Phosphoglycerinsäure in Brenztraubensäure und Phosphorsäure (tysk) // Biochem. Zeit. : Science Magazine. - 1934. - Bd. 273 .
↑ Giorgio Semenza, Anthony John Turner. Udvalgte emner i biokemiens historie: personlige erindringer IX / Giorgio Semenza. - Amsterdam, London: Elsevier, Gulf Professional Publishing, 2005. - V. 44. - 438 s. — (Omfattende Biokemi). - ISBN 0-444-51866-5 .
↑ B. L. Horecker, P. Z. Smyrniotis. Transaldolase: dannelsen af fructose-6-phosphat fra sedoheptulose-7-phosphat (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1953. - Bd. 75 , nr. 8 . - S. 2021-2022 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01104a532 .
↑ Proceedings of the Biochemical Society. Det 342. møde i Biochemical Society, Department of Agricultural Chemistry, University College of North Wales, Bangor, den 15. juli 1955 [2]
↑ B. Davis, U. Weiss. aromatisk biosyntese. VIII. Rollerne af 5-dehydrokinsyre og kininsyre (engelsk) // Naunyn-Schmiedebergs Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie: Videnskabeligt tidsskrift. - 1953. - Bd. 220 , nr. 1-2 . - S. 1-15 . — PMID 13132923 .
↑ Ulrich Weiss, Bernard D. Davis, Elizabeth S. Mingioli. Aromatisk biosyntese. X. Identifikation af en tidlig precursor som 5-dehydrokinsyre (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1953. - Bd. 75 , nr. 22 . - P. 5572-5576 . - doi : 10.1021/ja01118a028 .
↑ Bernard David Davis. aromatisk biosyntese. IV. Foretrukken konvertering, i ufuldstændigt blokerede mutanter, af en fælles forløber for flere metabolitter // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1952. - Vol. 64 , nr. 5 . - s. 729-748 . — PMID 12999704 .
↑ Bernard David Davis. aromatisk biosyntese. V. Antagonisme mellem Shikimic Acid og dens forløber, 5-Dehydroshikimic Acid // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1952. - Vol. 64 , nr. 5 . - s. 749-763 . — PMID 12999705 .
↑ Ivan I. Salamon, Bernard D. Davis. Aromatisk biosyntese. IX. The Isolation of a Precursor of Shikimic Acid (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Videnskabeligt tidsskrift. - 1953. - Bd. 75 , nr. 22 . - P. 5567-5571 . - doi : 10.1021/ja01118a027 .
↑ JF Eijkman. Sur les principes constituants de l' Illicium religiosum (Sieb.) (Shikimi-no-ki en japonais) (fransk) // Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas: Videnskabeligt tidsskrift. - 1885. - Bd. 4 . - S. 49-53 .
↑ Shende Jiang, Gurdial Singh. Kemisk syntese af shikiminsyre og dens analoger (engelsk) // Tetrahedron: Videnskabeligt tidsskrift. - 1998. - Bd. 54 , nr. 19 . - P. 4697-4753 . Arkiveret fra originalen den 27. september 2007.
↑ 1 2 Bernard D. Davis og Elizabeth S. Mingioli. aromatisk biosyntese. VII. Akkumulering af to derivater af shikiminsyre af bakterielle mutanter (engelsk) // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1953. - Vol. 66 , nr. 2 . - S. 129-136 . — PMID 13084547 .
↑ Ulrich Weiss, Elizabeth S. Mingioli. Aromatisk biosyntese. XV. Isoleringen og identifikation af Shikimic Acid 5-Phosphate (engelsk) // Journal of the American Chemical Society: Videnskabeligt tidsskrift. - 1956. - Bd. 78 , nr. 12 . - S. 2894-2898 . - doi : 10.1021/ja01593a067 .
↑ JG Levin, D.B. Sprinson. Dannelsen af 3-enolpyruvyl shikimat 5-phosphat i ekstrakter af Escherichia coli (engelsk) // Biochemical and Biophysical Research Communications : Scientific journal. - 1960. - Bd. 3 . - S. 157-163 . - doi : 10.1016/0006-291X(60)90214-X . — PMID 14416213 .
↑ Margaret I. Gibson, Frank Gibson. Et nyt mellemprodukt i aromatisk biosyntese (engelsk) // Biochimica et Biophysica Acta: Videnskabeligt tidsskrift. - 1962. - Bd. 19 , nr. 65 . - S. 160-163 . - doi : 10.1016/0006-3002(62)90166-X . — PMID 13947735 .
↑ F. Gibson og L. L. Jackman. Structure of chorismic acid, a new intermediate in aromatic biosynthesis (engelsk) // Nature : Scientific journal. - 1963. - Bd. 198 . - S. 388-389 . - doi : 10.1038/198388a0 . — PMID 13947720 .
↑ U. Weiss, C. Gilvarg, E. S. Mingioli, B. D. Davis. Aromatisk biosyntese XI. Aromatiseringstrinnet i syntesen af phenylalanin (engelsk) // Science : Scientific journal. - 1954. - Bd. 119 . - s. 774-775 . - doi : 10.1126/science.119.3100.774 . — PMID 13168367 .
↑ Sherry L. Stenmark, Duane L. Pierson, Roy A. Jensen, George I. Glover. Blue-Green Bacteria syntetiserer l -Tyrosine ved Pretyrosine Pathway (engelsk) // Nature : Scientific journal. - 1974. - Bd. 247 , nr. 439 . - S. 290-292 . - doi : 10.1038/247290a0 . — PMID 4206476 .
↑ 1 2 3 Jakubke H.-D., Eshkait H. Aminosyrer, peptider, proteiner = Aminosäuren, Peptid, Proteine / Oversat fra tysk Cand. chem. Sciences N. P. Zapevalova og Cand. chem. Sciences E. E. Maksimova, red. dr. chem. videnskab, prof. Yu. V. Mitina. - 3. - M . : "Mir", 1985. - 457 s. - 2700 eksemplarer.
↑ 1 2 Ovchinnikov Yu. A. Bioorganisk kemi / redaktør Koroleva N. V .. - M . : "Prosveshchenie", 1987. - 816 s. — 10.500 eksemplarer.

Litteratur

Barton D., Ollis W. D., Haslam E. (red.). Generel organisk kemi = Omfattende organisk kemi / Oversat fra engelsk, red. N. K. Kochetkova. - M. : "Chemistry", 1986. - T. 11 (Lipider, kulhydrater, makromolekyler, biosyntese). - S. 685-724. — 736 s.
Metzler D. Biokemi. Kemiske reaktioner i en levende celle = Biokemi. Levende cellers kemiske reaktioner / Oversat fra engelsk, red. acad. A. E. Braunshtein, Dr. of Chem. Sciences L. M. Ginodman, Dr. of Chem. Videnskaber E. S. Severina. - M . : "Mir", 1980. - T. 3. - 488 s. — 25.000 eksemplarer.

En række anmeldelsespublikationer er afsat til emnet shikimate-stien:

Ronald Bentley. Shikimate-vejen — et stofskiftetræ med mange grene (engelsk) // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology : Scientific journal. - 1990. - Bd. 25 , nr. 5 . - S. 307-384 . - doi : 10.3109/10409239009090615 . — PMID 2279393 .
Paul M Dewick. Shikimate-vejen: aromatiske aminosyrer og phenylpropanoider // Naturmedicinske produkter: en biosyntetisk tilgang . — 3. udgave. - 2009. - S. 137 -186. — 539 s.
Klaus M. Herrmann, Lisa M. Væver. SHIKIMATE PATHWAY // Plantefysiologi : Videnskabeligt tidsskrift. - American Society of Plant Biologists , 1999. - Vol. 50 . - s. 473-503 . - doi : 10.1146/annurev.arplant.50.1.473 . — PMID 15012217 .

Monografi:

Edwin Haslam. Shikimate-vejen . - første udgaver. - London: Butterworths, 1974. - 316 s. - (Biosyntese af naturprodukter serier). - ISBN 0-470-35882-3 .

Rapport fra symposiet afholdt 12.-16. juni 1985 i Asilomar Conference Center, Pacific Grove, Californien, USA (chefredaktør Eric E. Conn):

Heinz G. Floss. The Shikimate Pathway - An Overview // Seneste fremskridt inden for fytokemi: Videnskabeligt tidsskrift. - 1986. - Bd. 20 . - S. 13-55 . - doi : 10.1007/978-1-4684-8056-6_2 .

Shikimat måde

Opdagelses- og studiehistorie

Distribution og lokalisering

De indledende stadier af shikimat-stien

Sti gennem DAHF

Sti gennem ADTH

Yderligere transformationer af dehydroquinat

Stier, der afviger fra korismaten

Ikke-aromatiske produkter af shikimat-vejen

Termodynamisk aspekt

Forholdet til andre metaboliske veje

Den quinat-shikimate kataboliske vej

Gener og enzymer

Fusion

Genetisk arkitektur

Forordning

Specifikke eksempler

Evolution

Prokaryoter

Eukaryoter

Relaterede metaboliske veje

Inhibitorer

Praktisk værdi

Interessante fakta

Andre fakta og aspekter

Se også

Ansøgning

Forklaringer

Noter

Litteratur

Links