Biosynthèse de la berbérine

un alcaloïde, la berbérine a un squelette tétracyclique dérivé d’un benzyltetrahydroisoquinoline système avec l’incorporation d’un atome de carbone d’un pont. La Formation du pont berbérine est rationalisée comme un processus oxydatif dans lequel le groupe N-méthyle, fourni par la S-adénosyl méthionine (SAM), est oxydé en un ion iminium, et une cyclisation vers le cycle aromatique se produit en vertu du groupe phénolique.,

La réticuline est connue comme le précurseur immédiat des alcaloïdes de la protoberbérine chez les plantes. La berbérine est un alcaloïde dérivé de la tyrosine. La L-DOPA et l’acide 4-hydroxypyruvique proviennent tous deux de la L-tyrosine. Bien que deux molécules de tyrosine soient utilisées dans la voie biosynthétique, seul le fragment de phénéthylamine du système cyclique tétrahydroisoquinoléine est formé via la DOPA, les atomes de carbone restants proviennent de la tyrosine via le 4-hydroxyphénylacétaldéhyde. La L-DOPA perd du dioxyde de carbone pour former de la dopamine 1. De même, l’acide 4-hydroxypyruvique perd également du dioxyde de carbone pour former du 4-hydroxyphénylacétaldéhyde 2., La Dopamine 1 réagit ensuite avec l’hydroxy-phénylacétaldéhyde 4 2 pour former la (S)-norcolaurine 3 dans une réaction similaire à la réaction de Mannich. Après oxydation et méthylation par SAM, (S)-réticuline 4 est formé. La (s) – réticuline sert d’intermédiaire pivot à d’autres alcaloïdes. L’oxydation de l’amine tertiaire se produit alors et un ion iminium se forme 5. Dans une réaction de type Mannich, la position ortho du phénol est nucléophile et les électrons sont poussés pour former 6. Le produit 6 subit ensuite un tautomérisme céto-énol pour former (S)-scoulérine, qui est ensuite méthylée par SAM pour former (s) – tétrahydrocolumbamine 7., Le produit 7 est ensuite oxydé pour former le cycle méthylènedioxy à partir de l’ortho-méthoxyphénol, via une enzyme dépendante de L’O2, du NADPH et du cytochrome P450, donnant (S) – canadine 8. La (s) – canadine est ensuite oxydée pour donner le système isoquinolinium quaternaire de la berbérine. Cela se produit en deux étapes d’oxydation distinctes, toutes deux nécessitant de l’oxygène moléculaire, avec H2O2 et H2O produits dans les processus successifs.