Biossíntese de berberine

O alcalóide berberine tem um tetracyclic esqueleto derivada de uma benzyltetrahydroisoquinoline sistema com a incorporação de um átomo de carbono extra como uma ponte. A formação da ponte berberina é racionalizada como um processo oxidativo no qual o Grupo N-metil, fornecido por S-adenosil metionina (SAM), é oxidado para um íon iminio, e uma ciclização para o anel aromático ocorre em virtude do grupo fenólico.,reticulina é conhecida como o precursor imediato de Alcaloides da protoberina em plantas. A berberina é um alcalóide derivado da tirosina. A L-DOPA e o ácido 4-hidroxipirúvico provêm ambos da L-tirosina. Embora duas moléculas de tirosina sejam usadas na Via biossintética, apenas o fragmento de fenetilamina do sistema de anel tetrahidroisoquinolina é formado através de DOPA, os átomos de carbono restantes vêm da tirosina via 4-hidroxifenilacetaldeído. L-DOPA perde dióxido de carbono para formar dopamina 1. Da mesma forma, o ácido 4-hidroxipirúvico também perde dióxido de carbono para formar 4-hidroxifenilacetaldeído 2., A dopamina 1 reage então com 4-hidroxi-fenilacetaldeído 2 para formar (S)-norcolaurina 3 numa reacção semelhante à reacção de Mannich. Após oxidação e metilação por SAM, forma-se reticulina 4. (S)-reticulina serve como um intermediário fundamental para outros alcalóides. A oxidação da amina terciária então ocorre e um íon de iminio é formado 5. In a Mannich-like reaction the Orto position to the fenol is nucleophilic, and electrons are pushed to form 6. O produto 6 passa então pelo tautomerismo do ceto–enol para formar (S)-escoulerina, que é então metilada pelo SAM para formar (s)-tetrahidrocolumbamina 7., O produto 7 é então oxidado para formar o anel metilenodioxi a partir do Orto-metoxifenol, através de uma enzima dependente do O2, do NADPH e do citocromo P450, dando (S) – canadina 8. Em seguida, oxida-canadina dá-se o sistema quaternário isoquinolínio da berberina. Isto acontece em duas etapas de oxidação separadas, ambas exigindo oxigênio molecular, com H2O2 e H2O produzidos nos processos sucessivos.