Bioszintézis berberine
A alkaloid berberine egy tetracyclic csontváz származik benzyltetrahydroisoquinoline rendszer beépítése egy extra szén atom, mint egy híd. A berberinhíd képződését ésszerűsítik oxidatív folyamatként, amelyben az S-adenozil-metionin (SAM) által szállított N-metil-csoport iminium ionokká oxidálódik, az aromás gyűrűre történő ciklizáció pedig a fenolcsoport miatt következik be.,
a retikulin a protoberberin alkaloidok közvetlen prekurzoraként ismert a növényekben. A berberin egy tirozinból származó alkaloid. Az L-DOPA és a 4-hidroxi-piruvinsav egyaránt l-tirozinból származik. Bár két tirozin molekulát használnak a bioszintetikus úton, csak a tetrahidroizokinolin gyűrűrendszer fenetilamin fragmentuma képződik DOPA-n keresztül, a fennmaradó szénatomok tirozinból származnak 4-hidroxi-fenil-acetaldehid útján. Az L-DOPA elveszíti a szén-dioxidot, hogy dopamint képezzen 1. Hasonlóképpen, a 4-hidroxi-piruvinsav is elveszíti a szén-dioxidot, hogy 4-hidroxi-fenil-acetaldehidet képezzen 2., A dopamin 1 ezután reagál a 4-hidroxi-fenil-acetaldehid 2 form (S) – norcolaurin 3-ra a Mannich-reakcióhoz hasonló reakcióban. A SAM oxidációja és metilezése után (S)-retikulin 4 képződik. (S)-retikulin szolgál, mint egy döntő köztes más alkaloidok. Ezután a tercier amin oxidációja következik be, és iminium ion képződik 5. Mannich – szerű reakcióban a fenolra adott Orto pozíció nukleofil, az elektronokat pedig 6 formába tolják. A 6. termék ezután keto-enol tautomerizmuson megy keresztül, hogy (S)-scoulerint képezzen, amelyet SAM metilál, hogy (S)-tetrahidrokolumbamint képezzen 7., A 7. terméket ezután oxidáljuk, hogy az Orto-metoxifenolból metilén-dioxi gyűrűt képezzünk O2 -, NADPH-és citokróm P450-függő enzimen keresztül, amely (S)-kanadint ad 8. (S)-a kanadint ezután oxidálják, hogy a berberin kvaterner izokinolinium rendszere legyen. Ez két különálló oxidációs lépésben történik, mindkettő molekuláris oxigént igényel, az egymást követő folyamatokban H2O2 és H2O keletkezik.