Biosyntesen af berberine

alkaloid berberine har en tetracykliske skelettet stammer fra en benzyltetrahydroisoquinoline system, med inkorporering af en ekstra kulstof atom som en bro. Dannelsen af berberine broen er rationaliseret som en oxidativ proces, hvor N-methyl-gruppen, der følger med S-adenosyl methionin (SAM), er oxideret til en iminium ion, og en ringslutning til den aromatiske ring opstår i kraft af phenol-gruppen.,

Reticulin er kendt som den umiddelbare forløber for protoberberinalkaloider i planter. Berberin er et alkaloid afledt af tyrosin. L-DOPA og 4-hydro .ypyruvinsyre kommer begge fra L-tyrosin. Selv om to tyrosin molekyler, der bruges i biosyntesevejen, kun phenethylamin fragment af tetrahydroisoquinoline ring system er dannet via DOPA, de resterende kulstofatomer kommer fra tyrosin via 4-hydroxyphenylacetaldehyde. L-DOPA mister kuldio .id til dannelse af dopamin 1. Ligeledes mister 4-hydro .ypyruvinsyre også kuldio .id til dannelse af 4-hydro .yphenylacetaldehyd 2., Dopamin 1 reagerer derefter med 4-hydro .y-phenylacetaldehyd 2 til dannelse (s) – norcolaurin 3 i en reaktion svarende til Mannich-reaktionen. Efter o .idation og methylering af SAM dannes (s)-Reticulin 4. (S)-reticuline tjener som et pivotalt mellemprodukt til andre alkaloider. O .idation af den tertiære Amin opstår derefter, og der dannes en iminiumion 5. I en Mannich-lignende reaktion er ortho-positionen til phenolen nukleofil, og elektroner skubbes til dannelse 6. Produkt 6 gennemgår derefter keto-enol-tautomerisme til form (er)-scoulerin, som derefter methyleres af SAM til form (er) – tetrahydrocolumbamin 7., Produkt 7 oxideres derefter at danne methylendioxy ring fra ortho-methoxyphenol, via en O2-, NADPH – og cytokrom P450-afhængige enzym, der giver (S)-canadine 8. (S)-canadin o .ideres derefter for at give det kvaternære ISO .uinolinium-system af berberin. Dette sker i to separate o .idationstrin, begge kræver molekylært o .ygen, med H2O2 og H2O produceret i de successive processer.