26.8: Біосинтез стероїдів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 23630

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

На діаграмі нижче показана серія катіоподібних циклізацій і перестановок, відомих як гіпотеза Лелека-Ешенмозера, які були ідентифіковані в біосинтезі тритерпенового ланостеролу. Ланостерол є попередником біосинтезу стероїдів. Це відбувається шляхом метаболічного видалення трьох метильних груп і деградації бічного ланцюга.

Перестановки особливо важливі в карбокаційно-проміжних реакціях, в яких ізопреноїдні молекули циклізуються, утворюючи складні багатокільцеві структури. Одним з ключових етапів біосинтезу холестерину є електрофільна циклізація оксидосквалена з утворенням стероїду під назвою ланостерол.

Ця захоплююча реакція має дві фази. Перша фаза, в якій відбувається фактична циклізація, являє собою ряд етапів електрофільного додавання. Друга фаза являє собою ряд гідридних і метильних зрушень. Існує певний аргумент про те, чи відбуваються ці процеси поетапно (з стриманими карбокаційними проміжними продуктами) або узгоджено. Для наочності покажемо реакцію, що протікає поетапно.

Фаза циклізації починається з атаки пі-електронами на епоксидний електрофіл (крок 1 - огляд епоксидних реакцій відкриття кільця в розділі 8.6B).

Кроки 2, 3 та 4 - це просто послідовні атаки пі-електронів на карбокацію, породжену попередньою атакою. Загальний результат цього електрофільного каскаду - відкриття епоксидного кільця, і замикання трьох шестичленних і одного п'ятичленного кільця. Далі йде фаза перестановки реакції. яка являє собою серію з двох гідридних зрушень і двох метильних зрушень, а потім протонна абстракція, яка, нарешті, гасить позитивний заряд з утворенням ланостеролу.