biossintese - Resumo

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

## Resumo sobre Biossíntese de CumarinasA biossíntese das cumarinas inicia-se a partir do ácido chiquímico, que, por meio de uma série de transformações, gera o ácido corísmico, precursor do ácido prefênico e, posteriormente, da fenilalanina. A fenilalanina sofre desaminação pela enzima PAL (fenilalanina amônia-liase), formando o ácido cinâmico, que é ativado pela coenzima A (SCoA), possibilitando a p-hidroxilação e a formação do ácido p-cumárico. Este composto é o ponto de partida para a formação das cumarinas, que são compostos fenólicos com um anel lactônico característico.As cumarinas podem ser classificadas em diferentes tipos, dependendo da estrutura e da posição da prenilação (adição de unidades isoprênicas). As principais categorias são:- **C-preniladas**: a unidade isoprênica liga-se diretamente a um átomo de carbono do anel aromático.- **O-preniladas**: a unidade isoprênica liga-se a um átomo de oxigênio.- **Furano cumarinas**: possuem um anel furano fundido ao anel cumarínico, podendo ser lineares (anel fundido disposto linearmente) ou angulares (anel fundido com angulação característica).- **Pirano cumarinas**: apresentam um anel de seis membros (pirano), também podendo ser lineares ou angulares, dependendo da posição da prenilação (carbono 6 ou 8).- **Cumarinas diméricas**: compostos formados pela união de duas unidades de cumarina, como o dicumarol, que serviu de base para anticoagulantes como a varfarina.### Ciclização e Formação do Núcleo CumarínicoO ácido cinâmico pode sofrer hidroxilação em duas posições distintas por enzimas específicas: a cinamato 2-hidroxilase (hidroxilação orto à cadeia lateral) e a cinamato 4-hidroxilase (hidroxilação para à cadeia lateral). A hidroxilação em posição orto é crucial para a ciclização que forma o anel lactônico característico das cumarinas. A ciclização ocorre por isomerização da ligação dupla do ácido cinâmico de trans para cis, seguida de uma reação intramolecular de esterificação (lactonização), que fecha o anel lactônico.Além disso, antes da ciclização, ocorre frequentemente uma glicosilação da hidroxila, formando cumarinas glicosiladas (como a escopolina), que são armazenadas no vacúolo da célula vegetal como forma de defesa. Sob estresse biótico ou abiótico, a glicosidase hidrolisa essa forma glicosilada, liberando a cumarina ativa (escopoletina), que atua como agente antimicrobiano, antioxidante e sequestrador de espécies reativas de oxigênio (EROs). Esse mecanismo permite que a planta responda rapidamente a condições adversas, acumulando cumarinas livres para proteção.O mecanismo clássico da lactonização envolve o ataque nucleofílico do par de elétrons da hidroxila sobre o carbono carbonílico do grupo ácido, seguido por migração de prótons e expulsão de água, formando o anel lactônico estável.### Mecanismo Enzimático e Biossíntese de Furano e PiranocumarinasA biossíntese das cumarinas mais complexas, como as furano e piranocumarinas, envolve etapas adicionais de modificação enzimática. O feruloil-CoA, por exemplo, sofre oxidação por uma dioxigenase dependente de 2-oxoglutarato, que adiciona uma hidroxila na posição orto do anel aromático. Essa hidroxila é desprotonada, formando um oxigênio com carga negativa que participa de ressonância com as ligações duplas do anel, facilitando a isomerização da ligação dupla para a forma cis, essencial para a lactonização e formação do núcleo cumarínico.A prenilação, etapa fundamental para a formação dos anéis furano e pirano, ocorre pela adição de uma unidade isoprênica (dimetilalildifosfato - DMAPP) ao anel cumarínico. A posição da prenilação (carbono 6 ou 8) determina se a estrutura resultante será linear ou angular. A presença de um grupo hidroxila no carbono 7 é essencial para ativar as posições 6 e 8 para a alquilação, que ocorre via ataque nucleofílico do anel aromático ao carbocátion gerado pela saída do grupo OPP do DMAPP.Após a prenilação, uma mono-oxigenase dependente do citocromo P450 (CYP450), com auxílio de NADPH e oxigênio molecular, catalisa a epoxidação da dupla ligação da unidade isoprênica, formando um anel epóxido instável. A abertura desse anel epóxido pode ocorrer em duas posições, levando à formação do anel furano (quando o ataque ocorre em um carbono específico) ou do anel pirano (quando ocorre em outro carbono). A instabilidade do epóxido e o meio ácido do vegetal facilitam essa abertura e a subsequente formação dos anéis heterocíclicos.Finalmente, uma segunda mono-oxigenase CYP450 promove a oxidação e clivagem da cadeia lateral prenilada, formando radicais que resultam na saída da cadeia lateral e na formação de ligações duplas no anel, originando compostos como o psoraleno (se a prenilação ocorreu no carbono 6) ou a angelicina (se ocorreu no carbono 8). Esses compostos são importantes representantes das cumarinas com anéis furano e pirano, com diversas funções biológicas.---### Destaques- A biossíntese das cumarinas parte do ácido chiquímico, passando por fenilalanina e ácido cinâmico, com ativação por SCoA e hidroxilação para formar o núcleo cumarínico.- A ciclização do núcleo cumarínico depende da hidroxilação orto e da isomerização trans-cis da ligação dupla, seguida de lactonização.- A glicosilação das cumarinas atua como mecanismo de defesa vegetal, liberando cumarinas ativas sob estresse via ação de glicosidases.- A prenilação com DMAPP, catalisada por enzimas específicas, determina a formação de cumarinas furano e pirano, com estruturas lineares ou angulares.- Enzimas mono-oxigenases CYP450 realizam epoxidação e clivagem da cadeia lateral prenilada, formando compostos bioativos como psoraleno e angelicina.