ベルベリンの生合成

アルカロイドベルベリンは、余分な炭素原子をブリッジとして取り込んだベンジルテトラヒドロイソキノリン系に由来する四環式骨格を有する。 ベルベリン橋の形成は,S-アデノシルメチオニン(SAM)によって供給されるN-メチル基がイミニウムイオンに酸化され,フェノール基によって芳香環への環化が起こる酸化過程として合理化される。,

レチクリンは植物におけるプロトベルベリンアルカロイドの即時前駆体として知られている。 ベルベリン(Berberine)は、チロシンに由来するアルカロイドである。 L-DOPAおよび4-hydroxypyruvic酸は両方ともL-チロシンから来ます。 生合成経路には二つのチロシン分子が用いられるが、テトラヒドロイソキノリン環系のフェネチルアミン断片のみがドーパを介して形成され、残りの炭素原子は4-ヒドロキシフェニルアセトアルデヒドを介してチロシンから来る。 L-ドーパは二酸化炭素を失い、ドーパミン1を形成する。 同様に、4-ヒドロキシピルビン酸も二酸化炭素を失い、4-ヒドロキシフェニルアセトアルデヒド2を形成する。, ドーパミン1は4-ヒドロキシ-フェニルアセトアルデヒド2と反応し、マンニッヒ反応と同様の反応で(S)-ノルコラウリン3を形成する。 SAMによる酸化およびメチル化の後、(S)-レチクリン4が形成される。 (S)-reticulineは他のアルカロイドに極めて重要な中間物として役立ちます。 その後、第三級アミンの酸化が起こり、イミニウムイオンが形成される5。 マンニッヒのような反応では、フェノールへのオルト位置は求核性であり、電子は6を形成するように押される。 その後、生成物6はケト–エノール互変異性を受けて(S)-スクレリンを形成し、その後SAMによってメチル化されて(S)-テトラヒドロコランバミン7を形成する。, その後、生成物7は酸化され、O2-、NADPH-およびシトクロムP450依存性酵素を介してオルト-メトキシフェノールからメチレンジオキシ環を形成し、(S)-カナジン8を与える。 その後、(S)-カナジンが酸化され、ベルベリンの第四級イソキノリニウム系が得られる。 これは、H2O2とH2Oが連続したプロセスで生成して、両方の分子酸素を必要とする二つの別々の酸化ステップで起こります。