Das Diterpenoide Substratanalogon 19‐nor‐GGPP deckt ausgeprägte Methylgruppeneffekte bei Diterpencyclisierungen auf

Das Substratanalogon 19‐nor‐Geranylgeranyldiphosphat (19‐nor‐GGPP) wurde synthetisiert und mit 20 Diterpensynthasen inkubiert, was in allen Fällen zur Bildung von Diterpenoiden führte. Aus diesen Enzymreaktionen wurden insgesamt 23 verschiedene Verbindungen isoliert und strukturell charakterisiert,...

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Published in:Angewandte Chemie 2024-02, Vol.136 (6), p.n/a
Main Authors: Taizoumbe, Kizerbo A., Goldfuss, Bernd, Dickschat, Jeroen S.
Format: Article
Language:English
Subjects:
Biosynthese
Enzyme
Stereoselektive Synthese
Substratanaloga
Terpenoide
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Description
Summary:Das Substratanalogon 19‐nor‐Geranylgeranyldiphosphat (19‐nor‐GGPP) wurde synthetisiert und mit 20 Diterpensynthasen inkubiert, was in allen Fällen zur Bildung von Diterpenoiden führte. Aus diesen Enzymreaktionen wurden insgesamt 23 verschiedene Verbindungen isoliert und strukturell charakterisiert, wenn möglich einschließlich der experimentellen Bestimmung absoluter Konfigurationen durch einen stereoselektiven Deuterierungsansatz. In mehreren Fällen führte die fehlende 19‐Me‐Gruppe im Substratanalogon zur Eröffnung völlig neuer Reaktionswege hin zu Verbindungen mit neuartigen Gerüsten. DFT‐Rechnungen wurden angewendet, um ein tieferes Verständnis dieser beobachteten Methylgruppeneffekte bei der Diterpenbiosynthese zu gewinnen. 19‐nor‐Geranylgeranyldiphosphat mit entfernter Methylgruppe wurde synthetisiert und mit 20 Diterpensynthasen in Diterpenanaloga umgewandelt. In einigen Fällen wurden nur die Desmethylderivate der natürlichen Enzymprodukte erhalten, bei einigen Enzymen wurde jedoch eine dramatische Veränderung der Reaktivität beobachtet. Die neu eröffneten Reaktionswege zu Verbindungen mit unbekannten Grundgerüsten offenbaren einen faszinierenden Methylgruppeneffekt in der Diterpenbiosynthese.
ISSN:0044-8249
1521-3757
DOI:10.1002/ange.202318375