Shikimat sätt

Shikimatvägen är en metabolisk väg vars mellanmetabolit är shikiminsyra (shikimat). Shikimatvägen noteras som en specialiserad väg för biosyntes av bensoiska aromatiska föreningar (mycket ofta i denna egenskap, tillsammans med shikimatvägen, noteras också en polyketid (acetat-malonat) mekanism för att konstruera bensenkärnor - stängningen (zip- sammansättning) av aromatiska system genom intramolekylär kondensation som croton ). Sådana välkända föreningar som fenylalanin , tyrosin , tryptofan syntetiseras genom shikimatvägen i naturen.bensoat , salicylat . Shikimatvägen är en källa till aromatiska prekursorer till terpenoidkinoner ( ubikinoner , plastokinoner , menakinoner , fyllokinoner ), tokoferoler , folat , flavonoider , ligniner , suberiner , melaniner , tanniner och en mängd olika ämnen som spelar en mängd olika ämnen i naturen. Shikimatvägen är en av de äldsta evolutionärt bevarade metaboliska vägarna; som en källa till grundläggande komponenter (främst tre proteinogena aminosyror) av levande materia, är det faktiskt en del av den primära metabolismen. Betydelsen av shikimatvägen är stor, eftersom denna väg är den enda etablerade vägen för biosyntesen av ett antal av de viktigaste naturliga föreningarna, inklusive de som är betydelsefulla när det gäller deras praktiska användning. I strikt mening bör shikimatvägen endast förstås som den allmänna delen av en förgrenad metabol process - vägen för biosyntesen av korisminsyra (chorismat).

Historia om upptäckter och studier

År 1935 noterade den tyske organiska kemisten Hermann Otto Laurenz Fischer [artikel] (1888-1960) och Gerda Dangshat (?-1964) att de strukturellt karaktäriserade av kinin- och shikiminsyror kan vara biogenetiskt (metaboliskt) nära besläktade med bensoidaromatiska föreningar , i synnerhet med gallsyra [1] . [2] För kinsyra var biologisk aromatisering känd (med deltagande av mikroorganismer observerades bildandet av några fenoliska föreningar från kininsyra, och det visades också att kinsyra i däggdjurskroppen metaboliseras till hippursyra ). Tydliga bevis för att hydroaromatiska syror är naturliga prekursorer för naturliga aromatiska föreningar fanns dock inte förrän på 1950 -talet [3] .

År 1950 erhöll den amerikanske mikrobiologen Bernard Davis (1916-1994), med hjälp av ultraviolett bestrålning, med sin ursprungliga penicillinselektionsmetod , en serie Escherichia coli -mutanter som endast kunde växa i ett sådant näringsmedium , till vilka aromatiska föreningar tillsattes. Många mutanter krävde fenylalanin , tyrosin , tryptofan , para -aminobensoat och para - hydroxibensoat (i spårmängder). Överraskande nog visade det sig att behovet av alla fem föreningarna kan tillgodoses genom tillsats av shikiminsyra (shikimat), som vid den tiden ansågs vara en sällsynt förening som bara fanns i vissa växter. En annan grupp av mutanter erhållna av Davis svarade inte på tillsatt shikimat som ersättning för aromatiska tillväxtfaktorer , och det visade sig att några av dessa mutanter själva ackumulerade shikiminsyra i odlingsmediet. Mutanter av olika grupper kunde växa syntrofiskt på ett minimalt näringsmedium [3] . [fyra]

Således visade sig shikimat, som inte på något sätt är en aromatisk förening, vara en mellanprodukt i biosyntesen av tre aromatiska proteinogena aminosyror , para -aminobensoat och andra essentiella aromatiska föreningar. [4] Det verkar som om några av de mutanter som Davis erhöll hade försämrad shikimatsyntes, medan andra mutanter blockerades i senare skeden av den metaboliska processen.

Med hjälp av auxotrofa mutanter av Escherichia coli , Aerobacter aerogenes och Neurospora crassa och med användning av isotopiskt märkta föreningar spårades hela vägen från kolhydratprekursorer till primära och sekundära aromatiska metaboliter. [5] Intermediärer kunde detekteras och isoleras på grund av att vissa mutanter ackumulerade dem. Experiment med mutanter och föreningar isolerade av dem gjorde det möjligt att ordna dessa föreningar i en kedja och markera platserna för saknade metaboliter i denna kedja. Det var mycket svårare att fastställa de inledande stadierna av vägen och koppla ihop den med kända vägar. En mutantstam av Escherichia coli som ackumulerade shikiminsyra i odlingsmediet odlades på medium innehållande14C -märkt d - glukos eller andra föreningar som den enda kolkällan. Därefter isolerades shikiminsyra. Fördelningen av radioaktiva markörer bestämdes genom stegvis kemisk nedbrytning. En analys av de erhållna resultaten ledde till slutsatsen att tre av de sju kolatomerna i shikiminsyramolekylen kommer från glykolys, de återstående fyra kommer från pentosfosfatvägen [6] . Utgångsföreningarnas natur klargjordes när syntetiskt [7] d -erytros-4-fosfat blev tillgängligt. Escherichia coli -cellextrakt har visat sig lätt omvandla d -erytroso-4-fosfat och fosfoenolpyruvat till dehydrokinat [8] . Det föreslogs först och sedan experimentellt fastställdes att mellanprodukten var en kondensationsprodukt med sju kol, den förening som nu är känd som DAHF [9] . Med användning av radioisotopmärkningar visades det också att den experimentellt observerade nästan kvantitativa transformationen under verkan av bakteriecellextrakt av d -sedoheptulos-1,7-difosfat till dehydroshikimat eller shikimat [10] inte kan förklaras av transformationen av hela molekylen , utan att intermediärt dela upp det i C 4- och C 3 -fragment [11] .

En stor del av vägdechiffreringsarbetet utfördes av Bernard Davis (viktigt banbrytande arbete för att klargöra metabola vägar med hjälp av mutanter utfördes under hans ledning vid Tuberculosis Research Laboratory vid Cornell Medical College, Manhattan, New York, grundat och regisserat av honom) i samarbete med forskare från Columbia University - David Sprinson (1910-2007) och Parithicheri Srinivasan (1927-2012) [12] . Övriga anställda inkluderar Masayuki Katjiri, Ulrich Weiss, Elisabeth Mingioli, Ivan Salamon, Judith Levine. Ett betydande bidrag till studiet av enskilda stadier av processen gavs också av australierna Frank Gibson (1923–2008), James Pittard och många andra forskare. Den fullständiga bilden av den metaboliska vägen blev tydlig 1962-1964, när Frank Gibson slutligen isolerade och studerade substansen " förening X " som länge hade undgått observation [Exp. 1] är den saknade intermediära metaboliten, vars struktur tidigare hade förutspåtts ( sedan bekräftat av Lloyd Jackman med användning av NMR-spektroskopi ). På förslag av sin svärfar döpte Gibson denna sammansättning till korismat (korisminsyra). Davis hypotes (5-karboxivinyl-shikimat-3-fosfat, eller, som det då kallades, "Z1-fosfat", en föregångare till både fenylalanin, tyrosin och tryptofan) bevisades, Sprinsons hypotes (den sista vanliga föregångaren till tre aromatiska aminosyror - fosfoshikiminsyra) bekräftades inte [13] .

På 1950-talet etablerades, som beskrivits ovan, biosyntesvägen för dehydrokinat genom DAHF, som under lång tid ansågs vara den enda. Under den genomiska eran började fakta ackumuleras som krävde förklaring. Det mest märkliga var att ortologer av dehydrokinatbiosyntesgener i många genom inte detekterades i närvaro av ortologer av generna för dess vidare metabolism. Resultaten av efterföljande studier av organismers metaboliska förmåga bekräftade antagandet om existensen av en alternativ väg för biosyntesen av dehydrokinat [14] . År 2004 publicerades resultaten av forskning av den amerikanske biokemisten Robert White om att dechiffrera biosyntesvägen för dehydrokinat genom ADTH [15] . Whites hypotetiska schema för biosyntesen av DKFP (ADTH-prekursor) bekräftades dock inte senare. 2006 rapporterade Robert White och Xu Huimin att de hade lyckats belysa den sanna vägen för DKFP-biosyntes i Methanocaldococcus jannaschii [16] .

Banans namn

Namnet "shikimatvägen", även känd som "shikiminsyravägen", har historiskt bestämts (studien började med fastställandet av shikiminsyrans metaboliska roll, se ovan). 1979 föreslog HG Floss, som ville betona nyckelrollen och multipotensen hos en annan viktig mellanliggande förening (chorismate), namnet "chorismate pathway". Med tanke på det faktum att korismat är beläget, fastän vid den viktigaste, men inte den enda förgreningspunkten i kedjan av kemiska omvandlingar, och på grund av det faktum att det gamla namnet redan var väl etablerat vid den tiden, var ett sådant byte erkändes som kontraproduktivt och övergavs. Ett annat möjligt namn, "den aromatiska vägen", avvisades också, eftersom många aromatiska föreningar syntetiseras på andra sätt, medan vissa icke-aromatiska produkter syntetiseras från shikimatprekursorer, och går förbi aromatiseringssteget. [17]

Se bilagan för åren för upptäckten av huvudföreningarna .

Distribution och lokalisering

Shikimatvägen utförs i cellerna hos prokaryoter (både bakterier och arkéer ) och eukaryoter ( svampar , växter , alla typer av protister , men inte djur ). I växter sker reaktionerna av shikimatvägen i cytosolen och, nästan oberoende [18] , i plastider (främst i kloroplaster ), men generna för nästan alla enzymer är lokaliserade i kärnan ; under normala tillväxtförhållanden strömmar cirka 20 % av allt kol som absorberas av en växt genom denna väg, [19] [20] i biosfärisk skala, enligt vissa uppskattningar är detta cirka 7 × 10 12 ton per år [19] . Hos organismer vars celler inte innehåller plastider sker shikimatvägen i cytosolen. Flercelliga djur ( Metazoa ) har inte enzymsystemet för shikimatvägen, eftersom de får proteinogena aromatiska aminosyror och andra nödvändiga produkter från shikimatvägen i tillräckliga mängder med mat (eller från symbionter ) och därför, genom evolution , befrias från behovet av deras de novo biosyntes . Å andra sidan blev djuren beroende av ett antal exogena föreningar ( essentiella aminosyror , en betydande del av vitaminer ) för att bli av med det "överflödiga" även i stadiet av deras evolutionära utveckling [21] . Djur kan omvandla färdiga aromatiska produkter från shikimatvägen, [22] i synnerhet kan de omvandla den essentiella aminosyran fenylalanin till tyrosin, som är en icke-essentiell aminosyra, förutsatt att fenylalanin tillförs tillräckligt med maten. Shikimatvägen har också delvis eller helt förlorats av vissa mikroorganismer som uteslutande lever i miljöer rika på viktiga ämnen.

Hos bakterier kan de tre reaktionerna som fullbordar biosyntesen av fenylalanin ske både i cytosolen och i det periplasmatiska utrymmet eller extracellulärt [23] .

De inledande stadierna av shikimat-vägen

För närvarande är två vägar för biosyntesen av dehydrokinat , en prekursor för shikimat, kända. Detta är den klassiska vägen genom DAHF och senare upptäckt i archaea genom ADTH .

Sökväg genom DAHF

Den vanligaste i den organiska världen och den första studerade vägen för bildning av dehydrokinat är vägen för dess biosyntes från d -erytros-4-fosfat och fosfoenolpyruvat . d -Erythroso-4-fosfat bildas huvudsakligen i systemet för transketolas- och transaldolasreaktioner av de oxidativa och reduktiva pentosfosfatvägarna, och även, i vissa mikroorganismer, med deltagande av fosfoketolas . Fosfoenolpyruvat bildas i processen för glykolytisk nedbrytning av kolhydrater och från oxaloacetat , och i ett antal organismer, även i ett steg från pyruvat . Först sker en interaktion enligt typen av aldolkondensation av d -erytros-4-fosfat och fosfoenolpyruvat med bildning av en förening med sju kolatomer 3-deoxi- d - arabino -hept-2-ulozonat-7-fosfat (DAHF) , engelska DAHP , många synonymer ). Enzymet som utför denna reaktion, DAHF-syntas (EC 2.5.1.54), representeras vanligtvis av flera isoformer ; 2 klasser är kända. Vidare genomgår DAHF intramolekylär aldolkondensation ( cyklisering ), vilket ger dehydrokinat. Reaktionen utförs av enzymet 3 -dehydrokinatsyntas (EC 4.2.3.4), vilket kräver NAD som ett koenzym, vilket är involverat i reaktionsmekanismen, eftersom hydroxylgruppen vid C5-kolatomen under den katalytiska handlingen DAHF-molekylen oxideras först till karbonyl, och vidare - återställande av denna karbonylgrupp tillbaka till hydroxyl (en mekanism som också är karakteristisk för andra cyklaser av fosforylerade kolhydrater [24] ). Man tror att DAHF är involverat i reaktionen i hemiketal-a- pyranosformen (av vissa skäl visas endast formeln för den öppna ketoformen av DAHF i schemat).

Den beskrivna biosyntesvägen för dehydrokinat är karakteristisk för bakterier , eukaryoter och vissa arkéer .

Sökväg genom ADTH

I många archaea (främst representanter för typen Euryarchaeota , tillhörande klasserna Archaeoglobi , Halobacteria , Methanomicrobia , Methanobacteria , Methanococci , Methanopyri , och även typen Thaumarchaeota ), visades inte DAHF-syntasaktivitet av deras genom, och studien misslyckades med att identifiera deras genom. alla ortologer DAHF-syntasgener. Inga ortologer av gener av den kända klassen av 3-dehydrokinatsyntas hittades heller. Därefter visade det sig att biosyntesen av dehydrokinat i dessa organismer utförs på ett annat sätt. I experiment på Methanocaldococcus jannaschii fann man att utgångsföreningarna är d -glyceraldehyd-3-fosfat , dihydroxiacetonfosfat , l -aspartat-4-semialdehyd . d -Glyceraldehyd-3-fosfat och dihydroxiacetonfosfat (glyceronfosfat) bildas i cellen på olika sätt, bland annat i systemet med transketolas, transaldolasreaktioner och under den glykolytiska nedbrytningen av kolhydrater. l -Aspartat-4-semialdehyd, såväl som de namngivna triosfosfaterna, är inte en specifik förening i denna metaboliska väg; bildad genom reduktion av β-karboxylgruppen i l - aspartat , är en föregångare till ett antal proteinogena aminosyror ( metionin , treonin , isoleucin och även lysin i en av två kända strategier för dess biosyntes). Fosfatklyvning från d -glyceraldehyd-3-fosfat genererar pyruvaldehyd (metylglyoxal), som, under inverkan av klass I fruktos-1,6-difosfat aldolas (ett enzym med en ganska låg substratspecificitet) [Förklaring. 2] kondenserar med dihydroxiacetonfosfat (reagerar i fri form eller i form av andra aldolassubstrat - d -fruktos-1-fosfat eller d -fruktos-1,6-difosfat ) för att bilda 6-deoxi-5-ketofruktos-1- fosfat (förkortning engelska DKFP ). DKFP påverkas ytterligare av ett annat relaterat ospecifikt aldolas (EC 4.1.2.13 / 2.2.1.10) [Exp. 2] interagerar med l -aspartat-4-semialdehyd för att bilda 2-amino-3,7-dideoxi- d - treo -hept-6-ulozonat (förkortat engelska ADTH , synonym: 2-amino-2,3,7 - trideoxi- d - lyxo -hept-6-ulozonat). Den senare föreningen deamineras oxidativt och cykliseras till dehydrokinat under inverkan av det NAD-beroende enzymet dehydrokinatsyntas II (EC 1.4.1.24) [15] . [16]

Så den sexledade karbocykeln som härrör från cyklisering utsätts ytterligare för aromatisering (i de flesta fall).

Ytterligare omvandlingar av dehydrokinat

Dehydrokinat kan reduceras reversibelt av NAD-, NADP- och PQQ-beroende dehydrogenaser till kvinnat , vars roll i biosyntesen av aromatiska föreningar diskuteras (i vissa växter har enzymet kvinnathydrolyas redan identifierats, som dehydrerar kvinnat till shikimat, vilket gör det möjligt att omvandla dehydrokinat till shikimat genom kvinnat, och inte bara genom dehydroshikimat på det sätt som beskrivs nedan) [25] . [19] Det har emellertid blivit strikt bevisat att på vägen till prekursorerna för de viktigaste aromatiska föreningarna, om inte nödvändigt, så är åtminstone huvudsteget (i alla organismer väl studerade i detta avseende) reversibel dehydrering (enzym: 3-dehydrokinatdehydratas (EC 4.2. 1.10), stereokemi - 1,2- syn -eliminering för typ I-enzymer och 1,2 -anti- eliminering för typ II-enzymer) [26] av dehydrokinat till dehydroshikimat . I ett antal organismer oxideras dehydroshikimat av NADP-beroende dehydrogenas till 3,5-didehydroshikimat eller, under inverkan av 3-dehydroshikimat dehydratas (EC 4.2.1.118), kan det reversibelt dehydreras till den aromatiska föreningen protocatechut (genom dessa stadier, bildandet av gallat , pyrokatekol , pyrogallol , floroglucinol , hydroxihydrokinon , andra fenoler ). Men på vägen till de viktigaste aromatiska föreningarna måste dehydroshikimat genomgå en rad andra kemiska förändringar. Dehydroshikimat reduceras reversibelt av NAD-, NADP- och PQQ-beroende dehydrogenaser till shikimat, följt av en irreversibel kinasreaktion (enzym: shikimatkinas (EC 2.7.1.71), makroergisk donator av fosforylgruppen - ATP ). Det resulterande shikimat-3- fosfatet (fosfoshikimat) interagerar med fosfoenolpyruvat och 5-karboxivinyl-shikimat-3-fosfat bildas (enzym: EPSP-syntas , engelskt EPSP-syntas (EC 2.5.1.19)) . De två sista reaktionerna anses vara förberedande för efterföljande elimineringsreaktioner , nödvändiga för att fullborda π-elektronsextetten av bensenringen (aromatisering). Den irreversibla reaktionen av fosfatanjoneliminering ger korismat (enzym: korismatsyntas (EC 4.2.3.5) är ett flavoprotein , kofaktorn är FMN- röd eller FAD- röd , bifunktionella korismatsyntaser har också NAD- rött eller NADP- rött -beroende flavinreduktasaktivitet). Stereokemiskt sker reaktionen som 1,4 -anti- eliminering, vilket antyder en mer komplex mekanism (förmodligen radikal, med hänsyn till substratets strukturella egenskaper och kofaktorernas natur) än enkel eliminering av synkron konjugat, annars reglerna för orbitala interaktioner skulle kränkas [27] . I strikt mening slutar själva shikimat-banan med bildandet av en horismat. Från korismat avviker åtminstone sju vägar som leder till aromatiska föreningar och relaterade kinoner (följande allmänna översikt av dessa vägar återspeglar den huvudsakliga biosyntetiska rollen för shikimatvägen).

3-Dehydrokinsyra Shikiminsyra Chorismic syra Prefensyra Isokorismisk syra Antranilsyra Kininsyra Protokateksyra para -
Hydroxibensoesyra
_ ADC ADIC pyrogallol Gallussyra Pyrocatechin Futalosin ↓

Notera till figuren: Schemat visar olika möjliga biokemiska transformationer, som vanligtvis inte alla realiseras i specifika organismer. De viktigaste biokemiska transformationerna noteras, men mångfalden av möjliga transformationer är inte begränsad till dessa. Även om vissa av reaktionerna som visas i diagrammen här och nedan är fundamentalt reversibla (reversibiliteten av reaktioner noteras i enlighet med KEGG Pathway ), kan jämvikten under fysiologiska förhållanden nästan helt förskjutas i en viss riktning, på grund av termodynamisk och andra faktorer. Den kanoniska delen av shikimatebanan ligger i den övre tredjedelen av figuren. Den lilla röda pilen indikerar steget blockerat av glyfosat (EPSP-syntasreaktion).

I en snäv mening är shikimatvägen en kaskad av 7 enzymatiska reaktioner som leder till bildandet av korismat, en vanlig föregångare till ett antal viktiga föreningar. Kort information om dessa reaktioner sammanfattas i tabellen, som finns i bilagan.

Vägar som avviker från korismaten

I vilda djur har minst sju olika vägar identifierats som avviker från korismat och leder till aromatiska föreningar, såväl som relaterade kinoner:

genom prefenatet till fenylalanin , tyrosin , fenylpropanoider och andra föreningar.
via antranilat till indol , tryptofan och andra föreningar.
genom 2-amino-4-deoxichorismat till pigment och antibiotika från fenazinserien.
via 4-amino-4-deoxikorismat till para -aminobensoat , folat , kloramfenikol och andra föreningar.
genom para-hydroxibensoat till ubikinon och andra föreningar.
via isokorismat till strukturella derivat av naftalen ( naftokinoner ), salicylat och andra föreningar.
genom futalosin till naftokinoner och, möjligen, till andra föreningar.

Andra omvandlingar av korismat är också kända, till exempel kan esterbindningen närvarande i dess struktur genomgå hydrolys. Detta är vägen till den alicykliska föreningen ( 1R , 3R , 4R )-3,4-dihydroxicyklohexan-1-karboxylat (prekursor-starter i biosyntesen av rapamycin , takrolimus , ascomycin , etc.) [28] . Biosyntesen av cyklohexylkarbonyl-CoA (prekursor för asukamycin , selamectin , ansatrienin A , [29] ω-cyklohexyl-fettsyror [29] och andra föreningar) kan starta på liknande sätt.

Sökväg genom prephenatet

Isomeriseringen av korismat till prefenat sker som ett resultat av en [3,3] -sigmatropisk omarrangering som liknar Claisen-omarrangemanget (i en vidare mening är det en Claisen-omlagring). Denna reaktion kan uppstå spontant (termiskt), surgöring av mediet och uppvärmning påskyndar det. Enzymet korismatmutas (EC 5.4.99.5) accelererar reaktionen 2×10 6 gånger under fysiologiska förhållanden [27] .

Reaktionen av dehydreringsdekarboxylering (mekanismen är konjugerad eliminering) av prefenat leder till fenylpyruvat . Denna reaktion kan fortgå spontant (termiskt är ett surt medium en stark katalysator), det finns enzymer som accelererar den: specifikt prefenatdehydratas (EC 4.2.1.51) och ospecifikt karboxicyklohexadienyldehydratas (EC 4.2.1.91). Reversibel transaminering av fenylpyruvat resulterar i den proteinogena aminosyran fenylalanin .

Oxidativ dekarboxylering (oxidationsmedel - NAD ox eller NADP ox , enzymer - prefenatdehydrogenas) av prefenat leder till 4-hydroxifenylpyruvat , vars reversibla transaminering leder till den proteinogena aminosyran tyrosin .

Vägen till fenylalanin och tyrosin genom arogenat (pretyrosin) är också känd. Arogenat erhålls genom transaminering av prefenatet. Dehydreringsdekarboxylering av arogenat leder till fenylalanin, och oxidativ dekarboxylering (oxidationsmedel - NAD ox eller NADP ox ) av arogenat leder till tyrosin. I gröna växter och cyanobakterier är fenylalanin- och/eller tyrosinbiosyntesvägen via arogenat vanligtvis dominerande.

I vissa organismer (mutanter av Neurospora crassa , etc.), hittades spiro-arogenat ( ett laktamderivat av arogenat) och d -prefenyllaktat (ett karbonylreducerat derivat av prefenat), som också är benägna att aromatiseras. [trettio]

Många organismer, inklusive djur och människor, har enzymet aerobt tetrahydrobiopterin -beroende fenylalanin-4-monooxygenas (synonym: fenylalanin-4-hydroxylas, EC 1.14.16.1), som utför enkelriktad hydroxylering av fenylrosalanin till tyrosalanin.

Fenylpyruvat, 4-hydroxifenylpyruvat, fenylalanin, tyrosin och deras metaboliska produkter ger upphov till en stor variation av olika aromatiska föreningar ( fenylpropanoider , katekolaminer , olika peptider , många alkaloider ( isokinolin , tropaner , protoalkaloider) , de flesta kända glycosiber , protoalkaloider , , koenzymer PQQ och F420 , ligniner , melaniner och många andra). 4-hydroxifenylpyruvat oxideras (med samtidig migrering och dekarboxylering av ketokarboxietylsubstituenten) till ett homogenisat , som är en prekursor till tokoferoler , plastokinon . Bensoat , p - hydroxibensoat , salicylat , protokatekat , fanylacetat , hydrokinon kan vara biologiska nedbrytningsprodukter av föreningar som syntetiseras via prefenat, utöver vilka p -hydroxibensoat, salicylat och hydrokinon kan syntetiseras från korismat på andra vägar.

Vägen genom antranilat

Antranilat syntetiseras från korismat av enzymet antranilatsyntas (EC 4.1.3.27). Donatorn av aminogruppen är amidkvävet av glutamin eller ammonium . Antranilat är en föregångare till indol och den proteinogena aminosyran tryptofan .

De tre sistnämnda föreningarna är föregångare till väldigt många föreningar: indol , kinolin , kinazolin , akridonalkaloider , bensoxazinoider , etc. Till exempel fungerar antranilat som en föregångare till den så kallade pyoformylkarbostyrilen ) , indol är en föregångare till indikan , och antibiotikumet pyrrolnitrin syntetiseras från tryptofan. Pyrokatekin (katekol) bildas som ett resultat av dekarboxylering av protokatekat, och kan även syntetiseras från antranilat, från salicylat.

Vägen genom antranilat är nära vägen genom 2-amino-4-deoxichorismat; dessa vägar anses vara oberoende, eftersom antranilat och 2-amino-4-deoxichorismat produceras från korismat av olika enzymer.

Väg genom 2-amino-4-deoxichorismat

Enzymet 2-amino-4-deoxichorismatsyntas (EC 2.6.1.86) producerar 2-amino-4-deoxichorismat (2-amino-2-deoxiisochorismat, förkortad ADIC ) från korismat , vilket öppnar vägen för strukturella derivat av fenazin . Aminogruppdonatorn är amidkvävet i glutamin . Därefter sker enzymatisk hydrolys av esterbindningen av 2-amino-4-deoxikorismat, vilket ger (5S,6S ) -6 - amino-5-hydroxicyklohexa-1,3-dien-1-karboxylat, som ytterligare är under inverkan av enzymet (EC 5.3 .3.-) isomeriserar till (IR , 6S )-6-amino-5-ketocyklohexa-2-en-1-karboxylat . Den senare föreningen genomgår diagonalt symmetrisk dimerisering, vilket resulterar i en prekursor med en förformad struktur av fenazinföreningar. Resultatet av ytterligare metaboliska omvandlingar av denna förening i bakterier är bildningen av pigment och antibiotika från fenazinserien, inklusive osubstituerad fenazin , gult fenazinkarboxylat, 2-hydroxifenazin, ett blått icke-fluorescerande pigment med antibiotisk aktivitet av pyocyanin ( Pseudomonas aeruginosa ) , safenamyciner , esmeraldiner (dimera fenaziner) [31] .

Olika uppsättningar av fenazinföreningar produceras av en mängd olika bakterier ( Pseudomonas , Streptomyces , Nocardia , Sorangium , Brevibacterium , Burkholderia , Erwinia , Vibrio , Pelagiobacter , Brevibacterium , Pantoea agglomerans archacina , etc.), finns bland föreningen Met . Fenazinoperonet ( phz -operon) innehåller vanligtvis genen phz C. Denna gen kodar för DAHF-syntas av klass II, vilket är strukturellt mycket olikt aminosyrareglerade DAHF-syntaser av klass I (prokaryotisk DAHF-syntas PhzC är strukturellt närmare DAHF-syntaser av högre växter (de tillhör också klass II) än till klass I prokaryota DAHF-syntaser (AroF, AroG, AroH), till vilka DAHF-syntaser från jäst är homologa). Eftersom phz- operonet innehåller en separat gen med DAHF-syntasfunktionalitet är det uppenbart att utbytet av fenaziner kan ha en stark reglerande effekt på hela shikimatvägen [31] .

Fenazinföreningar är strukturella derivat av kinoxalin (benspyrazin). Vissa strukturella derivat av kinoxalin kan också syntetiseras från tryptofan.

Ett flavoprotein är känt (innehåller FMN , EC 1.3.99.24), som oxiderar 2-amino-4-deoxichorismat till 3-(karboxivinyloxi)-antranilat, som ingår i strukturen av vissa endiyne- antibiotika under deras biosyntes. Prekursorer till enediyne-antibiotika kan också bildas via antranilat.

Väg genom 4-amino-4-deoxichorismat

Det isomera antranilatet para -aminobensoat syntetiseras från korismat via 4-amino-4-deoxikorismat (förkortat engelska ADC ) av enzymet para -aminobensoatsyntas (EC 2.6.1.85 + EC 4.1.3.38). Aminogruppdonatorn är amidkvävet i glutamin. para -Aminobensoat är en föregångare till koenzymer från folatserien ( THF , THMPT , etc.). para -aminobensoat och dess metaboliska derivat är startenheter i biosyntesen av vissa antibiotika ( candicidin-D , chachimyciner (trichomycin), levorin , etc.), para -aminobensoat- resten är en del av antibiotika plicacetin , norplicacetin , amycetin , bamycetin , etc. Oxidation av aminogruppen para -aminobensoat, para -nitrobensoat genereras , som, i sammansättningen av tioetern med koenzym A, är en prekursor-starter i biosyntesen av aureotin [32] . Spontan eller enzymatisk hydrolys av esterbindningen av 4-amino-4-deoxikorismat leder till ( 3R , 4R )-4-amino-3-dihydroxicyklohexa-1,5-dien-1-karboxylat. I vissa mikroorganismer har ett enzym identifierats som katalyserar en liknande korismatmutas [3,3]-sigmatropisk omlagring av 4-amino-4-deoxikorismat till 4-amino-4-deoxiprefenat [23] . Denna reaktion utgör ett steg i biosyntesen av den icke-proteinogena aminosyran para - aminofenylalanin. para -Aminofenylalanin är en föregångare till flera välkända antibiotika, från vilka 4-(dimetylamino)-fenylalanin bildas (resten är en del av strukturen hos vissa cykliska peptidantibiotika, till exempel pristinamycin- IA), [33] para -nitrofenylserinol (prekursor till kloramfenikol ) [34] .

Vägen genom para -hydroxibensoat

Chorismatpyruvatlyas (EC 4.1.3.40) katalyserar elimineringen av pyruvat från korismat , vilket resulterar i para -hydroxibensoat . Detta är inte det enda sättet att biosyntetisera para -hydroxibensoat, som också kan bildas av fenylalanin och tyrosin via para -kumarat (växter, djur, många bakterier). para -Hydroxybenzoat är en föregångare till ubiquinon, [35] växtglykosider, shikonin och andra föreningar .

Vägen genom isochorismat

Korismathydroximutas (isokorismatsyntas, EC 5.4.4.2) utför reversibel isomerisering av korismat till isokorismat . Isokorismat är en föregångare till salicylat , 2,3-dihydroxibensoat (pyrocatechat) [36] (föregångare till siderofora föreningar såsom enterobactiner ), orto -succinylbensoat (prekursor för menakinoner, fyllokinoner, såväl som alizarin , juglone , lawson, lucidin , lawson , dunnion , mollugin ), många andra föreningar. Från isokorismat syntetiseras salicylat genom att eliminera pyruvat (det huvudsakliga, men inte det enda sättet för biosyntesen av salicylat). Både pericykliska och icke-pericykliska mekanismer för denna reaktion är kända, och båda motsvarande typer av enzymatisk aktivitet har beskrivits [ 37] . [38] I vissa organismer är ett enzym (isokorismatmutas) känt för att katalysera den [3,3]-sigmatropiska omarrangemanget av isokorismat till isoprefenat [39] . [23] Icke-proteinogena aminosyror meta - karboxifenylalanin och meta -karboxytyrosin, sekundära metaboliter från högre växter ( Nicotiana silvestris , Iris sp. , etc.) bildas från isoprefenat [40] . [39] [41] Isoprephenate är den mest troliga föregångaren till 3-formyltyrosin som finns i Pseudoalteromonas tunicata [42] .

Isokorismisk syra orto -succinylbensoesyra Isoprefensyra
_ Salicylsyra Pyrokatechuic syra Menakinoner, fyllokinoner Futalosinvägen

Bioinformatisk analys av sekvenserade genom har lett till upptäckten i vissa prokaryoter ( Streptomyces spp. , Helicobacter pylori , Campylobacter jejuni ) av en annan väg från korismat till menakinoner. I början av denna väg bildas futalosin (aminodeoxifutalosin) från korismat, inosin ( adenosin ) och fosfoenolpyruvat under en enzymatisk reaktion [43] . [44]

Vid syntesen av menakinoner genom isokorismat- och futalosinvägen observeras en annan karaktär av inkludering i strukturen av grupperna av atomer som utgör skeletten av utgångsföreningarna (i dessa vägar är den andra (kinoid) karbocykeln fullbordad till chorismate carbocycle från olika sidor) [43] [45] .

Icke-aromatiska produkter från shikimatvägen

Shikimatvägen är en specialiserad väg för biosyntes av aromatiska föreningar, men kan betraktas som en källa till ett antal icke-aromatiska. Dessa är huvudsakligen föreningar som bildas av aromatiska produkter från shikimatvägen som ett resultat av deras förlust av aromaticitet. Ett exempel är dien-isocyanid-antibiotikumet (tillverkat av Trichoderma hamatum ), vars prekursor är tyrosin: [46]

Ett annat exempel: fenylacetat (en produkt av metaboliska omvandlingar av fenylpyruvat och fenylalanin) är en biosyntetisk prekursor för vissa strukturella derivat av cykloheptan (ω-cykloheptyl-fettsyror) [29] [47] .

I andra fall kan bensenringar av shikimatursprung förlora aromaticitet utan att bryta eller omorganisera kolskelettet. Således kan Rhodopseudomonas palustris använda aromatiska föreningar, i synnerhet avaromatiserar bensoat, hydrerar det till cyklohex-1-en-1-karboxylat under fototrofa anaeroba förhållanden (ytterligare användning av det senare kan täcka cellens behov av kol) [ 48] . Den cyanobakteriella dipeptiden radiosumin består av modifierade aminosyrarester som förmodligen är metaboliska derivat av para -aminofenylalanin med delvis hydrerade ringar [49] . Samtidigt har det fastställts att de inneboende biosyntetiska vägarna för olika icke-aromatiska strukturella derivat av aromatiska aminosyror, såsom 2,5-dihydrofenylalanin, [50] [51] 2,5-dihydrotyrosin, [51] tetrahydrofenylalanin , [50] [51] tetrahydrotyrosin, [51] [52] [53] 2,5-dihydrostilben, [51] 2-karboxi-6-hydroxioktahydroindol [50] [51] (en strukturell komponent i den cyanobakteriella peptiden eruginosin ) , [50] antikapsin [51] [52] [ 53] [54] (prekursor till bacilizin ), [50] [52] [53] [54] kommer från prefenat. Ett känt enzym, prefenatdekarboxylas, är involverat i syntesen av dessa föreningar och dekarboxylater av prefenat utan åtföljande dehydrering eller oxidation, vilket undviker aromatisering, vilket är karakteristiskt för de mer välkända metaboliska omvandlingarna av prefenat [52] . [50] [51] Ketomycin (ett antibiotikum med en alicyklisk struktur) bildas också från prefenat [55] .

Icke-aromatiska produkter är också kända, syntetiserade från relativt tidiga icke-aromatiska mellanprodukter av shikimatvägen. Exempel på sådana produkter inkluderar mykosporiner (mykosporinliknande aminosyror), som finns i taxonomiskt olika marina, sötvattens- och landlevande organismer. En av de metaboliska vägarna som leder till mykosporiner förgrenar sig från shikimatvägen på nivån av dehydrokinat. Förekomsten av denna väg fastställdes i experiment med ascomyceten Trichothecium roseum [56] . En annan identifierad ( Cyaneans : Nostoc punctiforme , Chlorogloeopsis sp. ) väg för mykosporinbiosyntes använder inte intermediärer av shikimatvägen, utan fortsätter med deltagande av 2 - epi -5- epi -valiolonsyntas , en homolog av 3-sehydrokinatsyntas. Moderföreningen är d -sedoheptulos-7-fosfat, den centrala metaboliten, en förening som har vissa strukturella likheter med DAHF [57] .

3 - Dehydrokinsyra Deoxygaduzol d -Sedoheptulos-7-fosfat
( pyranosform ) Mykosporiner
(allmän formel)

Också kända är produkter av växelverkan mellan aromatiska produkter från shikimatvägen med icke-aromatiska mellanprodukter från shikimatvägen. Således är 5 - O -kaffeoylshikimat (dactylyphrate) och 3 - O -caffeoylshikimate (neodactylyfrat) shikiminsyra, i vilken C5-hydroxylen (eller C3-hydroxylen) är förestrad med en aromatisk koffeinsyrarest [58] . Kända derivat av kvinnat med liknande struktur är klorogenat och neoklorogenat [59] .

Termodynamisk aspekt

Termokemin och kinetiken för individuella reaktioner av shikimatvägen är väl förstått. Särskilda termodynamiska studier och beräkningar genomfördes. Nedan finns uppgifter om individuella reaktioner.

1 ). Termodynamik för DAHF-syntasreaktionen [60] [61]

FEP ( aq ) + d -E4F ( aq ) + H 2 O ( 1 ) = DAHF ( aq ) + F ( aq )

( C 3 H 2 O 6 P ) 3− ( aq ) + ( C 4 H 7 O 7 P ) 2− ( aq ) + H 2 O ( l ) = ( C 7 H 10 O 10 P ) 3− ( aq ) ) + ( H O 4 P ) 2− ( aq )

Termisk effekt av reaktionen (förändring i systemets entalpi , molär entalpi för reaktionen), mätt kalorimetriskt vid T = 298,15 K , pH = 8,18, Im = 0,090 mol/kg, Tris + HCl- buffert ; etablerad skenbar jämviktskonstant K′ > 1,4•10 3 :

Δ r H m (kal) = −(67,7 ± 1,5) kJ/mol

Beräknad standard molär reaktionsentalpi (T = 298,15 K och I m = 0):

Δ r H ɵ m = −(70,0 ± 3,0) kJ/mol (~ −17 kcal/mol)

Beräknad standard Gibbs molära energi för reaktionen (T = 298,15 K och I m = 0):

Δ r G ɵ m ≈ −39 kJ/mol

Beräknad ( ) jämviktskonstant (T = 298,15 K och I m = 0): ${\displaystyle \ K^{\ominus }=e^{-\Delta G_{m}^{\ominus }/RT))$

K ɵ ≈ 7•10 6

2). Termodynamik för 3-dehydrokinatsyntasreaktionen [61] [62]

DAHF ( aq ) = DHQ ( aq ) + F ( aq )

( C 7 H 10 O 10 P ) 3− ( aq ) = ( C 7 H 9 O 6 ) − ( aq ) + ( H O 4 P ) 2− ( aq )

Termisk effekt av reaktionen, mätt kalorimetriskt ( HEPES + NaOH - buffert, T = 298,15 K, pH = 7,46, I m = 0,070 mol/kg):

Δ r H m (kal) = −(50,9 ± 1,1) kJ/mol

Beräknad standard molär reaktionsentalpi (T = 298,15 K och I m = 0):

Δ r H ɵ m = −(51,1 ± 4,5) kJ/mol (~ −12 kcal/mol)

Beräknad jämviktskonstant (T = 298,15 K och I m = 0):

K ≈ 2•10 14

3). Termodynamik för 3-dehydrokinat-dehydratas-reaktionen [61] [62]

DHQ ( aq ) = DHS ( aq ) + H 2 O ( 1 )

( C 7 H 9 O 6 ) − ( aq ) = ( C 7 H 7 O 5 ) − ( aq ) + H 2 O ( l )

Termisk effekt av reaktionen, mätt kalorimetriskt (HEPES + NaOH-buffert, T = 298,15 K, pH = 7,42, I m = 0,069 mol/kg):

ARHm ( kal ) = 2,3 ± 2,3 kJ/mol

Beräknad standard molär reaktionsentalpi (T = 298,15 K och I m = 0):

Δ r H ɵ m = 2,3 ± 2,3 kJ/mol (~ 0,5 kcal/mol)

Beräknad jämviktskonstant (T = 298,15 K och I m = 0):

K = 4,6 ± 1,5

fyra). Termodynamik för shikimatdehydrogenasreaktionen [61]

shikimat( aq ) + NADP( aq ) = dehydroshikimat( aq ) + NADPH( aq )

Baserat på spektrofotometriska data erhölls följande värden för jämviktskonstanter för denna reaktion:

K' = 0,097 (T = 298,15 K, pH = 7,6)

K' = 0,18 (T = 303,15 K, pH = 7,8, Tris + HCl-buffert)

K′ = 0,175 (T = 303,15 K, pH = 7,9, Tris 0,067 mol/dm 3 buffert)

K' = 0,036 (T = 303,15 K, pH = 7,0, Tris + HCl-buffert)

K' = 0,0361 (T = 303,15 K, pH = 7,0, Tris 0,067 mol/dm3 buffert )

åtta). Termodynamik för korismatmutasreaktionen [61] [63] [64]

horismat( aq ) = prephenate( aq )

Beräknade (med hjälp av teorin om molekylära orbitaler ) värden för aktiveringsenergin för korismat i gasfasen:

Dianjonisk form: 277,4 kJ/mol ( stolsövergångstillståndskonformation ) , 282,8 kJ/mol (badkonformation). Protonering stabiliserar övergångsformerna: aktiveringsenergin för "stol"-konformationen och "bad"-konformationen av disyraformen antar värdena på 247,3 kJ/mol respektive 248,5 kJ/mol, i en vattenlösning kan den minska till 86,6 kJ/mol. Eftersom skillnaderna i aktiveringsenergier är obetydliga är det svårt att bestämma den dominerande vägen (genom "stolen" eller genom "badet") för den icke-enzymatiska omvandlingen av korismat till prefenat. Med den största affiniteten för ett visst övergångstillstånd använder chorismatmutase vägen genom "stolen".

Termisk effekt av reaktionen, mätt kalorimetriskt (T = 298,15 K):

Δ r H m (cal) = −(55,4 ± 2,3) kJ/mol (~ −13 kcal/mol)

Värdet på den termiska effekten (−46,4 kJ/mol) som erhållits med kvantmekaniska beräkningar stämmer väl överens med den experimentellt uppmätta, vilket bekräftar både en tillräckligt djup förståelse av denna reaktions natur och adekvatheten hos de teoretiska modeller som används för beräkningar.

Uppskattat värde för reaktionens standardmolära entropi :

Δ r S ɵ m ≈ 3 J/mol·K

Beräknad standard molär Gibbs energi för reaktionen (T = 298,15 K):

Δ r G ɵ m ≈ −56 kJ/mol

Beräknad jämviktskonstant:

K ≈ 7•10 9 (för omvandling av korismat 2− ( aq ) till prefenat 2− ( aq ) vid T = 298,15 K). För alla praktiska ändamål kan denna reaktion anses vara irreversibel, medan KEGG Pathway-scheman betecknar reaktionen som reversibel.

Förhållande med andra metabola vägar

Förutom de uppenbara kopplingarna med de vägar som producerar de ursprungliga föreningarna i shikimatvägen, kan andra typer av kopplingar med andra metaboliska vägar belysas med separata exempel.

Vissa föreningar kan syntetiseras genom shikimatvägen, men denna väg är inte den enda möjliga biosyntesvägen för dem.

I vissa organismer kan således protokatekat syntetiseras från dehydroshikimat (främst under dess kataboliska användning). Protocatechat är också en typisk metabolit som bildas under biologisk nedbrytning av aromatiska och hydroaromatiska föreningar av olika ursprung. Till exempel dekarboxyleras produkten av polyketidvägen 6-metylsalicylat under påverkan av 6-metylsalicylatdekarboxylas (EC 4.1.1.52) till meta -kresol , som genom en serie oxidationsreaktioner av metylgruppen av NADP- beroende dehydrogenaser, kan ge protokatekat.

Protocatechuic acid är en av de viktigaste mellanprodukterna av biologisk nedbrytning av sådana föreningar som toluen, [65] PAH, [66] bensoesyra, [67] ftalsyra och tereftalsyra [66] syror, vissa azafärgämnen [68] och andra föreningar.

I växter bildas gallat i reaktionerna av shikiminsyravägen, men i svampar kan denna förening syntetiseras genom polyketidvägen. [69]

En annan typ av interaktion mellan metabola vägar kan noteras i syntesen av ibland separat isolerade så kallade föreningar av blandad (reaktionsväg) biosyntes. Som ett exempel på sådana föreningar av blandad biosyntes kan man nämna terpenoidkinoner, i sammansättningen av molekylerna av vilka man lätt kan skilja mellan en cyklisk struktur av shikimatursprung och en isoprenoid sidokedja. Strukturen hos många naturliga föreningar innehåller bensenringar syntetiserade på olika sätt, inklusive shikimat- och polyketidvägarna. Ett välkänt exempel på föreningar av denna typ är flavonoider , i vilka B -ringen är av shikimatursprung och A -ringen bildas av polyketidvägen.

Den quinat-shikimate kataboliska vägen

Förutom den biosyntetiska shikimatvägen, finns det också en kvinnat-shikimat katabolisk väg (ibland även kallad den hydroaromatiska vägen), som är ansvarig för det snabba utnyttjandet av överskottsmängder av kininsyra, shikiminsyra och dehydroshikiminsyra. Överskott av shikimat och kvinnat, som kan komma in i cellen exogent via speciella bärare, omvandlas till dehydroshikimat som ett resultat av reversibla reaktioner, som dehydreras ytterligare till protokatekat (dessa reaktioner har redan noterats ovan). Protokatekatet bryts ytterligare ned genom dioxygenas - orto -klyvning till 3-ketoadipat, som sedan sönderdelas till Krebs -cykelsubstrat (acetyl-CoA, succinyl-CoA) - den så kallade ketoadipat-vägen . Genom att utsättas för dioxygenas - meta -klyvning, bryts protokatekat ned till pyruvat och format (ett mindre vanligt sätt att dissimilera protokatekat). En inducerbar kvinnat-shikimat katabolisk väg är känd i svampar ( Neurospora crassa ) [70] och bakterier ( Corynebacterium glutamicum ) [71] . Genom att använda kvinnat-shikimate kataboliska vägen kan dessa organismer växa med kinin- eller shikiminsyror som sin enda källa till kol och energi.

Gener och enzymer

Kort information om enzymer och de reaktioner de katalyserar sammanfattas i en tabell som finns i bilagan.

Prokaryota gener som ansvarar för sju reaktioner som utgör vägen från d -erytros-4-fosfat och fosfoenolpyruvat till korismat kallas i de flesta fall aro- gener ( aro A , aro B , aro C , aro D , aro E , aro F , aro G , aro H , aro K , aro L , aro Q , aro 1 , aro B-1 , aro B-2 , aro DE , aro KB och några andra). Generna som ansvarar för bildandet av fenylalanin och tyrosin från korismat är phe- och tyr- generna ( phe A, phe C, tyr A, tyr Aa, tyr B, etc.), respektive tryptofanbiosyntesgenerna är trp- generna ( trp A, trp B, trp C, trp D, trp E, trp F, trp G, trp CF, trp EG, trp GD, etc.). Generna qui A , qui B , qut E , qa- 3 , ydi B , shi A och några andra kan också vara väsentliga för shikimatvägen . Vissa aro -, phe - och trp - gener är inte direkt relaterade till de biokemiska processer som betraktas här, utan påverkar dem indirekt. Till exempel är aro P genen ansvarig för transporten av aromatiska aminosyror, phe P är genen som kodar för fenylalanin-specifikt permeas , phe S, phe T, tyr S, trp S är generna för motsvarande aminoacyl-tRNA-syntetaser ( subenheter i fallet med fenylalanin). Funktionen för aro I, aro M - gener (inte att förväxla med den eukaryota aromsupergenen ) har inte fastställts (september 1998), men miljön (inklusive förmodade regulatoriska regioner) för dessa gener tyder på att de är på något sätt funktionellt relaterat till utbyte av aromatiska föreningar. För växtgener föreslogs namnet shk -gener [19] .

Shikimate-vägens gener är brett utspridda i genomet och följer i en annan ordning även i ganska nära arter, som regel är de inte en del av ett enda regulon (även om en tendens till klustring observeras i arkeiska genom). I arvsmassan av archaebacterium Halobacterium salinarum ingår generna för de inledande stadierna av shikimatvägen (OE1472F, fba 2 paralog-genen, klass I fruktos-1,6-difosfataldolas och OE1475F, dehydrokinatsyntas II-genen) tryptofanoperonen. Pseudogener är också kända . I lactobacillus Lactobacillus delbrueckii subsp. , som inte har shikimatvägen . bulgaricus ATCC 11842, till exempel, det finns aro A(pseudo), aro C(pseudo), aro K(pseudo) pseudogener.

I högre växter är shikimatväggenerna lokaliserade i de nukleära kromosomerna och innehåller karakteristiska plastidsignalsekvenser (som kodar för den N-terminala ledarsignalsekvensen för polypeptiden) som är nödvändiga för transporten av proteinprodukterna från dessa gener till plastider. [72]

För att enzymsystemet i shikimatvägen ska fungera fullt ut är närvaron av en viss uppsättning kofaktorer nödvändig, inklusive dubbelladdade metalljoner (Mg 2+ , Ca 2+ , Mn 2+ , Fe 2+ , Co 2+ , Ni2 + , Cu2 + , Zn2 + etc.). Enskilda enzymer kan vara krävande för närvaron av en viss jon i mediet, andra joner kan ha en hämmande effekt, när det gäller andra enzymer är dessa joner utbytbara i viss utsträckning. Enzymer som härrör från olika organismer, och ibland isoenzymer av samma organism, kan skilja sig mycket åt i förhållande till aktiverande joner. Till exempel uppvisar Pyrococcus furiosus dehydrokinatsyntas maximal aktivitet i närvaro av Cd 2+ (i närvaro av någon annan jon är aktiviteten lägre eller frånvarande), för dehydrokinatsyntaser från andra källor är sådana krav på närvaro av kadmiumkatjoner ej observerad [73] .

Nästan alla de beskrivna enzymerna i själva shikimatvägen (7 reaktioner) är monomera, eller så är de homodimera, homotetramera, homohexamera proteiner med antalet aktiva centra som motsvarar antalet subenheter. Bland de olika enzymerna för ytterligare transformationer av korismat finns heteromera proteiner. Icke-kovalenta enzymkomplex existerar också och har karakteriserats (t.ex. DAHF-syntas/korismatmutas + shikimatkinas i Bacillus subtilis ).

Fusion

Enzymer från shikimatvägen är multifunktionella i många fall. Dessa proteiner är produkter av sammansmälta gener . Bland enzymerna i shikimatvägen är följande bifunktionella proteiner kända:

3-dehydrokinatsyntas/dehydrokinatdehydratas ( Rhizopus )
dehydrokinatdehydratas/shikimatdehydrogenas ( aro DE -genprodukt av Chlamydia , Treponema , etc.)
shikimatkinas/3-dehydrokinatsyntas ( aro KB -genprodukt från Escherichia , etc.)
shikimatkinas/shikimatdehydrogenas ( Methanoplanus petrolearius , etc.)
shikimatkinas/EPSP-syntas ( Plasmodium )
korismatsyntas/flavinreduktas (känd i många aeroba organismer)
DAHF-syntas/chorismatmutas ( aro AG -genprodukt från Bacillus subtilis ).

Trifunktionella proteiner:

3-dehydrokinatsyntas/korismatsyntas/flavinreduktas (NADP rödberoende ) (känd i Bacillus subtilis )

Multifunktionella proteiner är också välkända bland enzymerna för ytterligare transformationer av korismat:

korismatmutas/prefenatdehydratas ( phe A -genprodukt från Escherichia , etc.)
korismatmutas/prefenatdehydrogenas (produkt av Escherichia tyr A -genen , etc.)
antranilatsyntas/antranilatfosforibosyltransferas ( trp -genprodukt GD Escherichia , Shigella , Citrobacter , Salmonella , Klebsiella , Enterobacter ).
antranilatsyntas/indol-3-glycerolfosfatsyntas (TRP3)
antranilatsyntas/indol-3-glycerolfosfatsyntas/fosforibosylantranilat-isomeras (TRP1)
indol-3-glycerol-fosfatsyntas/fosforibosylantranilat-isomeras ( trp CF-genprodukt)
tryptofansyntas/fosforibosylantranilat-isomeras ( trp BF-genprodukt)
para -aminobensoatsyntas/4-amino-4-deoxikorismatlyas ( pab BC-genprodukt)
tetrafunktionellt protein PHYLLO (känd i växter, katalyserar 4 på varandra följande reaktioner, som ett resultat av vilket succinylbensoat syntetiseras från korismat)
och så vidare.

Pentafunktionellt protein arom

I eukaryoter ( protister , svampar ) är det cytoplasmatiska pentafunktionella proteinet arom (en produkt av arom -supergenen) känt, som kombinerar i en polypeptidkedjedomän med 3-dehydrokinatsyntas (EC 4.2.3.4), 3-fosfoshikimat-1- karboxivinyl transferas (EC 2.5 .1.19), shikimatkinas (EC 2.7.1.71), 3-dehydrokinatdehydratas (EC 4.2.1.10, typ I) och shikimatdehydrogenas (EC 1.1.1.25) aktiviteter (domänerna listas i ordning från N -terminal). Således utför aromproteinet alla fem reaktionerna på vägen från DAHF till 5-karboxivinyl-shikimat-3-fosfat. Aromproteinet från Rhizoctonia solani (orsakande medel för rotröta hos jordbruksväxter) består av 1618 aminosyrarester och har en massa på 173 kDa; i fullt funktionellt tillstånd innehåller det , förutom andra nödvändiga kofaktorer (NAD ox ), två zinkjoner Zn 2+ [74] .

Genetisk arkitektur

Organisation i genomen för de viktigaste modellorganismerna (de mest evolutionärt avlägsna organismerna valdes ut, de mest studerade stammarna valdes):

Placeringen av aro- generna i kromosomen ( nukleoid , cirkulär DNA-molekyl, 4,6 miljoner baspar) av Escherichia coli K-12 ( Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655):

aro P ( transkription : ←, funktion: aromatisk aminosyratransport, kromosomal position: 120178..121551, traditionell kartplats : 2.6), aro L (→, shikimatkinas, 406405..406929, 8.7) , aro M (→ funktion okänd, 407428..408105, 8.8), aro G (→, fenylalaninreglerat DAHF-syntas, 785633..786685, 16.9), aro A (→, EPSP-syntas, 958812..960095, aro 960095) , aro , indolakrylsyraresistenta mutanter, transport, 28,3), aro D (→, 3-dehydrokinatdehydratas, 1774686..1775444, 38.2), aro H (→, tryptofan-reglerat DAHF-syntas, 1788435..1,389. C (←, korismatsyntas, 2446388..2447473, 52.7), aro F (←, DAHF-syntas, reglerad tyrosin, 2740080..2741150, 59.0), aro E (←, 03, dehydroshimat, 3.08, 3.08, 3.08, 3.08, 3.4) , aro KB (←, shikimatkinas/3-dehydrokinatsyntas, 3517398..3519064, 75.8), aro I (—, funktion okänd, 84.2) [75] . [76] [77]

Placeringen av generna för shikimatvägen i kromosomen (nukleoid, cirkulär DNA-molekyl, 5842795 baspar) Microcystis aeruginosa NIES-843:

ccm A (transkription: →, funktion: DAHF-syntas, kromosomal position: 557559..558614), aro A (→, EPSF-syntas, 1380521..1381861), aro C (←, chorismatsyntas, 170.379), aro39. K (→, shikimatkinas, 1927033..1927605), aro B ( → , 3-dehydrokinatsyntas, 2361918..2363018), aro Q (←, 3-dehydrokinatdehydratas, 2783839..47), aro. shikimatdehydrogenas, 3416423..3417283) [78] .

Placeringen av shikimatväggenerna på kromosomen (nukleoid, linjär eller pseudocirkulär DNA-molekyl, 9025608 baspar) Streptomyces avermitilis MA-4680 :

aro E (funktion: shikimatdehydrogenas, kromosomal position: 2173767..2174642, komplement), aro A (EPSP-syntas, 3800068..3801408), aro G (DAHF-syntas, 7323905..732525, aro32525 , 732525. ..7539270), aro E (shikimatdehydrogenas, 8180666..8181502), aro C (chorismatsyntas, 8181892..8183076), aro K (shikimatkinas, 8183073..818358, 818358-818358 , 818358, 818358 , 8183073..818358), ..8184676) [79] .

Placeringen av generna för shikimatvägen i kromosomen (nukleoid, cirkulär DNA-molekyl, 4093599 baspar) Bacillus subtilis BSn5 :

BSn5_01775 (transkription: ←, funktion: EPSP-syntas, position i kromosomen: 345012..346298), aro B (←, 3-dehydrokinatsyntas, 355073..356161), 83012..346298, 83012..346298. .357333), aro D (←, dehydrokinatdehydratas, 389768..390535), BSn5_02785 (←, dehydrokinatdehydratas, 518894..519340), aro E (←, shikimate 62.62, 50 6222, 357333) syntas/chorismatmutas, 1053966..1055042), aro K (→, shikimatkinas, 2554497..2555057) [80] .

Placeringen av shikimatväggenerna i kromosomen (nukleoid, cirkulär DNA-molekyl, 1664970 bp) Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661:

MJ_0246 (transkription: ←, funktion: korismatmutas, position i kromosomen: 233695..233994), MJ_0400 (→, ortolog fruktos-bisfosfat aldolas, 361590..362410..362410..362410..362410..362410..362410..362411), MJtha 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 9, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4 , MJ_1084 ( aro E) (→, shikimatdehydrogenas, 1022757..1023605), MJ_1175 (←, chorismatsyntas, 1113783..1114919), MJ_1249 (→, 1_1249 (→, 1_1249 (→, 1, 1, 3-dehydro, 4, 4, 1, 3-dehydro) shikimatkinas (GHMP-kinas superfamilj), 1407283..1408131), MJ_1454 ( aro D) (←, 3-dehydrokinatdehydratas, 1423963..1424625) [81] .

Placeringen av generna för shikimatvägen i kromosomen (nukleoid, cirkulär DNA-molekyl, 1669696 baspar) Aeropyrum pernix K1:

aro C (transkription: ←, funktion: korismatsyntas, position i kromosomen: 384859..386001), aro A (←, EPSF-syntas, 385991..387274), aro K (←, shikimat-kinas superfamilj)kinas (GHMPily)kinas . _ _ _ _ _ _ , aro G (←, DAHF-syntas, 390655..391467), aro A (←, EPSF-syntas, 892465..893724) [82] .

Placering av generna för shikimatvägen i kromosomerna av Saccharomyces cerevisiae S288c ( haploid antal kromosomer är 16): [83]

Gen	Produkt (funktion)	Kromosom	Storleken på hela kromosomen (nukleotidpar)	Genens position på kromosomen	semantisk kedja	introner
ARO3	DAHF syntas	IV	1 531 933	521816..522928		−
ARO4	DAHF syntas	II	813 184	716882..717994	komplement	−
ARO1	Pentafunktionellt proteinarom	IV	1 531 933	704484..709250		−
ARO2	Chorismate syntas	VII	1 090 940	226399..227529		−
ARO7	Chorismat-mutaza	XVI	948 066	674861..675631	komplement	−

Placering av gener från shikimatvägen i kromosomerna av Populus trichocarpa (haploid antal kromosomer - 19): [84]

Gen	Produkt (funktion)	Kromosom	Storleken på hela kromosomen (nukleotidpar)	Genens position på kromosomen	semantisk kedja	introner
DHS3	DAHF syntas	LGII	24 482 572	7115794..7120328		+
DHS1	DAHF syntas	LGV	17 991 592	1074502..1077390	komplement	+
DHS4	DAHF syntas	LGV	17 991 592	9061181..9065741	komplement	+
DHQS6 : DHQS7	3-dehydrokinatsyntas	… NW_001492764.1			komplement	+ (Båda möjliga avskrifter)
DHQD1	dehydrokinat-dehydratas/shikimat(kinnat)-dehydrogenas	…NW_001492761.1				+
DHQD2	dehydrokinat-dehydratas/shikimat(kinnat)-dehydrogenas	LGXIII	13 101 108	1974817..1978681	komplement	+
DHQD3	dehydrokinat-dehydratas/shikimat(kinnat)-dehydrogenas	LGXIII	13 101 108	1981754..1986754	komplement	+
DHQD4	dehydrokinat-dehydratas/shikimat(kinnat)-dehydrogenas	LGX	21 101 489	4580304..4584686		+
DHQD5	dehydrokinat-dehydratas/shikimat(kinnat)-dehydrogenas	LGXIV	14 699 529	6220933..6226210		+
SK1	shikimatkinas	…NW_001492757.1			komplement	+
SK2	shikimatkinas	LGV	17 991 592	1995576..1998169	komplement	+
SK3	shikimatkinas	LGVII	12 805 987	5135260..5138431	komplement	+
SKp	shikimatkinas	LGII	24 482 572	4138794..4141592	komplement	+
EPSPS	EPSF-syntas	LGII	24 482 572	10940242..10944837		+
CS1	korismatsyntas	LGVIII	16 228 216	2073382..2077810	komplement	+
CS2	korismatsyntas	LGX	21 101 489	19004168..19008214		+

Förordning

Mekanismerna för reglering av shikimatvägen har studerats mest i mikroorganismer. Prokaryoter spenderar >90% av sina energiresurser på proteinbiosyntes; den huvudsakliga produktionen av shikimatvägen i de flesta prokaryoter är aromatiska proteinogena aminosyror [19] [85] . Därför, i de flesta prokaryoter, tilldelas den avgörande rollen i regleringen av shikimatvägen till exakt tre proteinogena aminosyror - fenylalanin, tyrosin och tryptofan. Intracellulära koncentrationer av proteinogena aminosyror är av avgörande betydelse när det gäller andra levande organismer. Men när det gäller växter, till exempel, kan aromatiska aminosyror inte kallas "slutprodukter", eftersom sekundära metaboliter syntetiseras intensivt från dem, vilket kan utgöra en betydande del av torrmassan [85] . Man tror att shikimatvägen i växter regleras på ett mer komplext sätt och huvudsakligen på transkriptionsnivå [86] .

Regleringen av shikimatvägen utförs genom att kontrollera syntesen av nyckelenzymer och genom att reglera aktiviteten hos dessa enzymer. Liksom i fallet med de flesta andra metabola vägar, kännetecknas shikimatvägen mest av regleringen av den allra första specifika reaktionen (i de flesta organismer är detta DAHF-syntasreaktionen). Undertryckande av DAHF-syntassyntes på transkriptionsnivå kan orsakas av fenylalanin, tyrosin och tryptofan.

I de flesta mikroorganismer ( Escherichia coli , Erwinia , Methylobacillus capsulatus ) representeras DAHF-syntas av tre isozymer, som var och en är föremål för retroinhibering av en av de tre aminosyrorna - fenylalanin (DAHF-syntas-[Phe]), tyrosin (DAHF-syntas). -[Tyr]) och tryptofan (DAHF-syntas-[Trp]). Det dominerande enzymet är DAHF-syntas-[Phe], vilket ger 80 % av aktiviteten. I Pseudomonas representeras DAHF-syntas av två isozymer (DAHF-syntas-[Tyr], DAHF-syntas-[Trp]), och DAHF-syntas-[Tyr] är dominant. I många mikroorganismer, förutom de tre aminosyrorna, uppvisar fenylpyruvat och antranilat även hämmande aktivitet [87] .

Fenylalanin, tyrosin och tryptofan, förutom att påverka det inledande skedet av shikimatvägen, är också involverade i regleringen av senare stadier av sin egen biosyntes och varandras biosyntes. Tryptofanoperonet , som kombinerar generna för de enzymer som ansvarar för vägen från korismat till tryptofan (tryptofanvägen), regleras av tryptofan genom förtryck, och ett fenomen som kallas försvagning [88] . Aktiviteten hos enzymer som kodas av tryptofanoperonet är föremål för feedbackreglering av tryptofan .

Förutom tryptofanoperonet visas även försvagning för det så kallade fenylalaninoperonet (i Escherichia coli är det tvåcistroniskt: phe L - phe A; produkter - PheL - icke-funktionell ledarpeptid, PheA - korismatmutas/prefenat dehydratas).

Det har också bevisats att i vissa organismer kan produkter från shikimatvägen, som är sekundära metaboliter (till exempel fenazinföreningar i bakterier som producerar dem), ha en betydande reglerande effekt på enzymerna i shikimatvägen.

Specifika exempel

System av reglerande mekanismer på exempel på specifika organismer (endast de huvudsakliga regleringsförhållandena anges): [89]

Escherichia coli

Förtryck . Fenylalanin undertrycker syntesen av DAHF-syntas-[Phe] ochkorismatmutasi uttrycket avpheLpheA-operonen, PheL-ledarpeptiden: MKHIPFFFAFFFTFPstop). Tyrosin undertrycker syntesen av DAHF-syntas-[Tyr] och korismatmutas/prefenatdehydrogenas (generna för dessa enzymer är i samma operon). Tryptofan undertrycker syntesen av DAHF-syntas-[Trp] och enzymer av tryptofanoperonet.

Aro L -shikimatkinasgenen i Escherichia coli är föremål för transkriptionell kontroll av tyrosin [90] .

Hämning . Fenylalanin hämmar allosteriskt aktiviteten av DAHF-syntas-[Phe] och korismatmutas/prefenatdehydratas. Tyrosin hämmar allosteriskt aktiviteten av DAHF-syntas-[Tyr] och korismatmutas/prefenatdehydrogenas. Tryptofan hämmar allosteriskt aktiviteten av DAHF-syntas-[Trp] och antranilatsyntas/antranilatfosforibosyltransferas.

Escherichia coli shikimatdehydrogenas regleras allosteriskt av shikimat [90] .

Bacillus subtilis

Förtryck . Fenylalanin och tyrosin undertrycker syntesen av DAHF-syntas/chorismat-mutas. Fenylalanin undertrycker syntesen av prefenatdehydratas, tyrosin - prefenatdehydrogenas, tryptofan - enzymer av tryptofanoperonen.

Induktion . Chorismat inducerar syntesen av tryptofanoperonenzymer.

Hämning . Korismat och prefenat hämmar allosteriskt DAHF-syntasaktivitet av DAHF-syntas/korismatmutas. Fenylalanin hämmar allosteriskt prefenatdehydratas, tyrosin hämmar prefenatdehydrogenas och tryptofan hämmar antranilatsyntas.

Euglena gracilis

I Euglena gracilis sker reaktionerna från shikimatvägen i kloroplasterna när de är belysta och i cytosolen i frånvaro av ljus. Denna egenskap är förknippad med den uppenbara rationaliteten i en sådan justering av metabolismen till lämpliga ljusförhållanden (initiala och makroerga föreningar, reducerande ekvivalenter bildas lätt under fotosyntesen). Olika gener och följaktligen olika isozymer är ansvariga för de cytosoliska och kloroplastlokaliserade varianterna av shikimatvägen [91] .

Evolution

Produkterna från shikimatvägen är proteinogena aminosyror och prekursorer till essentiella kofaktorer ; shikimatvägen är ganska konservativ, finns i de mest evolutionärt avlägsna organismerna - representanter för tre domäner (bakterier, arkéer, eukaryoter) och har tydligen inget alternativ. Dessa fakta indikerar att detta system av kemiska omvandlingar i en nära modern form bildades vid evolutionens gryning för mer än 3 miljarder år sedan, och troligen uppstod redan innan bildandet av den genetiska koden . Det faktum att för de flesta archaea andra initiala stadier av shikimatvägen, som bara har vissa egenskaper av likhet med de inledande stadierna av shikimatvägen för bakterier och eukaryoter, blir i linje med många andra betydande särskiljande särdrag och överensstämmer med idén om en mycket tidig evolutionär isolering av denna grupp av levande organismer [92] .

Dessa geners gener och proteinprodukter utvecklas i formationer. Studiet av skillnader i strukturerna för gener och enzymer i shikimatvägen, såväl som skillnader i dess regleringsmekanismer, ger värdefull information för att konstruera kladogram . Till exempel används isozymkompositionen av DAHF-syntas som en fylogenetisk markör. Multifunktionella proteiner, produkter av sammansmälta gener, förtjänar särskild uppmärksamhet. Sammanslagning av gener är en relativt sällsynt evolutionär händelse, och sammanslagna gener är ganska stabila och inte benägna för upprepad omvänd segregation; därför är sammanslagna gener markörer som gör det möjligt att klargöra de fylogenetiska förhållandena mellan taxa på olika hierarkiska nivåer. För forskare om eukaryoters ursprung och evolutionära relationer är aromsupergenen särskilt attraktiv [91] .

Prokaryoter

Enzymer som utför olika reaktioner av shikimatvägen, trots vissa analogier i karaktären av högre strukturer, visar inga tecken på homologi och deras fylogeni är helt olika. Detta betyder att dessa enzymer har sitt ursprung separat och utvecklats under mycket lång tid innan bakteriedomänerna och Archaea- domänerna skiljde sig åt . Detta gäller för DAHF-syntas, dehydrokinatsyntas, dehydrokinas, EPSP-syntas, korismatsyntas [92] .

Den kanoniska shunten (syntes av dehydrokinat via DAHF) är mer utbredd i naturen och är evolutionärt äldre än den alternativa versionen av shunten (syntes av dehydrokinat via ADTH). Det senare är karakteristiskt för de flesta arkéer och uppstod tillsammans med divergensen mellan de bakteriella och arkeiska domänerna, genom att locka uråldriga primitiva enzymer med olika katalytiska funktioner. Användningen av DAHF-vägen av vissa fylogenetiskt olika arkéer, såväl som upptäckten i vissa bakterier av en typisk arkeal ADTH-väg, förklaras av dubbelriktad horisontell genöverföring, vilket var särskilt vanligt i de tidiga stadierna av prokaryotisk evolution. Det finns vissa spekulationer om varför en alternativ biosyntesväg för dehydrokinat kan ha uppstått. Detta kan bero på den låga tillgängligheten av prekursorn, d -erytros-4-fosfat (närvaron av en alternativ väg genom ADTH i olika mikroorganismer korrelerar med frånvaron av transketolas) och/eller energisparfaktorn kan vara viktig, eftersom fosfoenolpyruvat är en makroerg [92] .

Om bristen på fosfoenolpyruvat är kritisk kan DAHF-syntas potentiellt ersättas med 2-keto-3-deoxi-6-fosfogalaktonat aldolas (KDPGal-aldolas). Detta enzym, som katalyserar den reversibla aldolklyvningen av 2-keto-3-deoxi-6-fosfogalaktonat till pyruvat och d -glyceraldehyd-3-fosfat, kan också katalysera en liknande huvudbireaktion, aldolkondensationen av pyruvat och d- erytros-4-fosfat med bildning av DAHF. Även om en sådan föreslagen möjlighet att ersätta DAHF-syntas med KDPGal-aldolas undersöks i experiment på riktad evolution (för möjligheten att få mer effektiva producenter), [93] [94] KDPGal-aldolaser som finns i naturen är för inaktiva i detta respekterar och kan inte helt ersätta DAHF funktionellt -syntas [92] .

Den mest övertygande förklaringen till frånvaron av vissa enzymer i vissa archaea är förekomsten av icke-homologa isofunktionella enzymer. I de flesta arkéer finns det alltså, istället för det vanliga shikimatkinaset, ett icke-homologt shikimatkinas som tillhör superfamiljen av GHMP-kinaser (inkluderar galakto-, homoserin-, mevalonat- och fosfomevalonatkinaser) och som är resultatet av dupliceringen av vissa gen med efterföljande förändring av dess funktioner. Vissa arkéer har fortfarande det vanliga shikimatkinaset, men fragmenteringen av dess taxonomiska fördelning i domänen, heterogenitet (både en endomänform av shikimatkinas och ett bifunktionellt shikimatkinas/shikimatedehydrogenas finns), indikerar olika fylogenetiska rötter inom domän och om upprepad horisontell förvärv av shikimatkinas från bakterier [92] .

Eukaryoter

Det verkar ganska troligt att eukaryoter ärvde shikimatvägen (inklusive det pentafunktionella proteinet arom, som endast är vanligt bland eukaryoter) från den sista gemensamma eukaryota förfadern, då en del av eukaryoterna ( Metazoa ) shikimatvägen var oåterkallelig förlorad, till oåterkalleligen . den andra delen ( Plantae ) gick förlorad och återfick genom symbios med cyanobakterier , som tros ha gett upphov till plastider . Kodning av enzymerna i shikimatvägen av växtens kärngenom förklaras av endosymbiotisk genöverföring. Den evolutionära historien för shikimatvägen i svampar, såväl som i växter, verkar ha påverkats av händelser med horisontell överföring av prokaryota gener [91] .

Det är också möjligt att aromsupergenen kanske inte existerade vid tiden för den sista gemensamma eukaryota förfadern. I det här fallet måste aromsupergenen , uppenbarligen en mycket tidig eukaryotisk innovation, ha förökats genom horisontell genöverföring vid de tidigaste stadierna av eukaryot evolution [91] .

Relaterade metaboliska vägar

Enzymhomologerna av shikimatvägen är involverade i andra metaboliska processer (kolhydratmetabolism och syntes av sekundära metaboliter ). Aminoshikimatvägen - denna väg, som är viktig för syntesen av vissa sekundära metaboliter av vissa aktinomyceter ( rifamyciner , naftomyciner , streptovaricin , geldanamycin , ansamitociner , ansatrieniner , mitomyciner och andra), utvecklades från den homologa vägen till enzymvägen (individuella enzymer) enzymer från shikimatvägen och utför liknande reaktioner).

Inhibitorer

I processen att studera shikimatvägen, såväl som mekanismerna för de toxiska effekterna av olika kemiska faktorer på levande organismer, upptäcktes och konstruerades ett stort antal olika hämmare av shikimatvägen. Många av dessa inhibitorer har funnit användning inte bara för att lösa viktiga forskningsproblem, utan också i praktiska tillämpningar (ett bra exempel är herbiciden glyfosat ). Både strukturen hos dessa syntetiska och halvsyntetiska föreningar och arten av deras inverkan på det enzymatiska systemet i shikimatvägen är mycket olika. I enklare fall liknar en inhibitor (analog) med ett substrat eller ett övergångstillstånd och hämmar enzymet direkt genom att konkurrera med att binda till dess aktiva ställe. I andra fall är föreningen involverad i vägen, och först efter ett visst antal steg orsakar produkten av biotransformationen av föreningen blockering av processen (till exempel på grund av närvaron av en fluoratom på den plats där väteatomen är fundamentalt viktig i detta skede i ett normalt substrat) - den så kallade "dödliga syntesen". Många inhibitorer är aktiva endast för ett visst antal organismer; när det gäller olika organismer kan den hämmande effektens karaktär variera avsevärt. Till exempel, i Neurospora crassa , metaboliseras tillsatt ( 6S)-6-fluorhykiminsyra till (6S ) -6 -fluoro-5-enolpyruvyl-shikimat-3-fosfat, vilket kompetitivt hämmar korismatsyntas, [95] [96] , medan i Escherichia coli går metabolismen av den införda ( 6S)-6-fluoroshikiminsyran längre och 6-fluorchoismat bildas, vilket inte kan vara ett substrat i syntesen av para -aminobensoat [97] . [96]

Praktiskt värde

Studiet av shikimatvägen, dess regleringsmekanismer, såväl som produktion, studie och urval av olika mutanter associerade med detta, gjorde det möjligt att identifiera "kontrollspakar" och skapa högkvalitativa stammar som producerar aromatiska aminosyror och andra värdefulla föreningar [90] . För närvarande är den mikrobiologiska produktionen av dessa föreningar mer ekonomisk än deras kemiska syntes.

Shikimatvägen saknas i Metazoa , men vissa djurpatogener klarar sig inte utan den. Därför är shikimatvägen ett potentiellt mål i kampen mot dessa patogener. Fluoroshikimatanaloger ((6S)-6-fluoroshikiminsyra, etc.) har in vitro visats hämma tillväxten av Plasmodium falciparum [98] . [91] Antibakteriella läkemedel utvecklas som riktar sig mot enzymer från shikimatvägen [99] . Dessutom, baserat på patogener som försvagats genom att blockera shikimatvägen, är det möjligt att förbereda vacciner [100] .

En kompetitiv hämmare av växt-EPSP-syntas, N- (fosfonometyl)-glycin ( glyfosat ), används i stor utsträckning som en icke-selektiv systemisk herbicid . Det är känt att EPSP-syntaser från ett antal organismer (stammar av Agrobacterium tumefaciens , Salmonella typhimurium , Klebsiella pneumoniae , etc.) praktiskt taget inte hämmas av glyfosat. Detta har blivit en förutsättning för skapandet av speciella genetiskt modifierade grödor som är tillräckligt resistenta mot verkan av herbicider baserade på glyfosat. Effektiviteten av ogräsbekämpning i grödor av sådana grödor förbättras avsevärt (vanligtvis innebär detta en ökning av avkastningen, men inte en minskning av konsumtionen av glyfosat). Det har fastställts att glyfosat kan minska aktiviteten hos ytterligare två enzymer i shikimatvägen: DAHF-syntas och dehydrokinatsyntas, och även ha en viss effekt på aktiviteten hos flera andra enzymer i andra metaboliska processer. [101]

Intressanta fakta

Kodonen som kodar för aminosyror som tillhör shikimatfamiljen (syntetiserad av shikimatvägen) börjar med U ( budbärar-RNA , 5'→3'). Fenylalaninkodon - UUU , UUC , tyrosinkodon - UAU , UAC , tryptofankodon - UGG (i mitokondrier - även UGA , som är ett stoppkodon i standardversionen av den genetiska koden ). Som regel kodas aminosyror som genereras av samma metaboliska väg av kodoner med samma nukleotid i 5'-änden. Sannolikheten för att en sådan organisation av den genetiska koden är slumpmässig är ganska låg, så försök att hitta en förklaring är ganska rimliga. Detta faktum finner sin förklaring inom ramen för idéer om samutvecklingen av den genetiska koden och vägarna för biosyntesen av aminosyror som har blivit proteinogena aminosyror.

Andra fakta och aspekter

Den amerikanska musikgruppen från Bellingham , "Portals Align", som spelar i genren groove metal , instrumental musik , progressiv rock , experimentell musik , djent , spelade in en musikalisk komposition kallad "Shikimate Pathway" i november 2011, ett motsvarande videoklipp publicerades på YouTube [ 102] . Inte mindre nyfiken är dubstep- kompositionen "Shikimat" från "Toneless Bombast". På det statiska introt i klippet är handritade formler och inskriptioner relaterade till shikimatebanan urskiljbara [103] .

Se även

De mest kända bensoidaromatiska produkterna från andra vägar är:

Tetrahydrocannabinol är ett exempel på en naturlig bensoisk aromatisk förening, vars biosyntes av bensenringen sker inte via shikimatvägen utan genom polyketidvägen. Den andra karbocykeln (av prenylursprung) av tetrahydrocannabinolmolekylen kan aromatiseras för att bilda ett bifenylsystem, vilket ger cannabinolmolekylen .
Hypericin är ett exempel på en naturlig bensoisk aromatisk förening som bildas genom oxidativ kondensation av antron- och antrakinonenheter av polyketidursprung.
Riboflavin är ett viktigt exempel på en naturlig bensoisk aromatisk förening, en primär metabolit vars biosyntes inte är associerad med shikimatvägen. Bensenkärnan i riboflavin är uppbyggd i två reaktioner (båda kan uppstå spontant under relativt milda förhållanden) [104] från l -3,4-dihydroxibutan-2-on-4-fosfat (1-deoxi- l - glycero -tetrulos- 4-fosfat) genererat från d -ribulos-5-fosfat.
Estradiol är ett exempel på en bensoisk aromatisk förening, vars biosyntes av bensenkärnan utförs inte av en specialiserad shikimat-väg, utan som ett resultat av aromatisering, som sker sporadiskt bland de metaboliska omvandlingarna av biogena föreningar av olika typer. En hel del aromatiseringsreaktioner är kända i metabolismen av isoprenoidföreningar, som inkluderar steroider.

Applikation

Shikimate-reaktioner

Nej.	substrat		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstyp	Kommentar
ett	Fosfoenolpyruvat + d -erytroso-4-fosfat + vatten	→	DAHF + ortofosfat	DAHF syntas	M2 +	Aldol kondensation	C4 + C3 → C7 . _ begränsande stadium
2	DAHF	→	Dehydrokinat + ortofosfat	Dehydrokinatsyntas	NADox , M2 +	Aldol kondensation	Cykeln stängs
3	Dehydrokinat	⇌	Dehydroshikimat + vatten	Dehydrokinat-dehydratas (dehydrokinas)		Eliminering (uttorkning)	En dubbelbindning uppstår i cykeln
fyra	Dehydroshikimat + NADPH + H +	⇌	Shikimat + NADP +	Shikimatdehydrogenas (dehydroshikimatreduktas)		Återhämtning (hydrering)	>C=O→>CH-OH
5	Shikimat + ATP	→	Shikimat-3-fosfat + ADP	Shikimate kinas	(M2 + )	Fosforylering	(C3) -OH-gruppen är modifierad
6	Shikimat-3-fosfat + fosfoenolpyruvat	⇌	EPSHF + ortofosfat	EPSF-syntas	(M + eller NH4 + )	Kondensation	(C5) -OH-gruppen är modifierad
7	EPSHF	→	Chorismat + ortofosfat	Chorismate syntas	FMN röd eller FAD röd	eliminering	En andra dubbelbindning införs i cykeln

Biosyntes av aromatiska aminosyror

Biosyntes av fenylalanin och tyrosin

substrat		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstyp	Kommentar
Chorismat	⥂	prefenat	Horismatmutaza		[3,3]- sigmatropisk omarrangemang	Förformat fenylpropanoid skelett
prefenat	⥂	Fenylpyruvat + CO 2 + H 2 O	Prefenatdehydratas, arogenat/prefenatdehydratas		Dehydrering dekarboxylering	Aromatisering
Prefenat + NAD +	⥂	4-hydroxifenylpyruvat + CO2 + NADH + H +	Prefenatdehydrogenas		Oxidativ dekarboxylering	Aromatisering
Prefenat + α-aminosyra	⇌	Arogenat + α-ketosyra	Transaminaser	PLP	Reamination
Fenylpyruvat + α-aminosyra	⇌	Fenylalanin + α-ketosyra	Transaminaser	PLP	Reamination	→ Phe
4-hydroxifenylpyruvat + a-aminosyra	⇌	Tyrosin + a-ketosyra	Transaminaser	PLP	Reamination	→ Tyr
Arogenat	→	Fenylalanin + CO 2 + H 2 O	Prefenatdehydratas, arogenat/prefenatdehydratas		Dehydrering dekarboxylering	Aromatisering , → Phe
Arogenat + NAD(P) +	→	Tyrosin + CO2 + NAD(P)H + H +	Arogenatdehydrogenas, cyklohexadien/prefenatdehydrogenas		Oxidativ dekarboxylering	Aromatisering , → Tyr
Fenylalanin + BH 4 + O 2	→	Tyrosin + BH2 + H2O _ _ _	Fenylalanin-4-hydroxylas	Fe2 +	Hydroxylering	Phe → Tyr

Tryptofan biosyntes

substrat		Produkter	Enzym	Kofaktorer	Reaktionstyp	Kommentar
Chorismat + NH 3 (eller Gln )	→	Antranilat + pyruvat + H 2 O (eller Glu )	Antranilatsyntas	Mg2 +		Aromatisering
Antranilit + PRPP	⇌	Fosforibosylantranilat + pyrofosfat	Antranilitfosforibosyltransferas		Fosforibosylering	Nukleotidliknande produkt
Fosforibosylantranilat	⇌	Fosforibulosantranilat	Fosforibosylantranilat-isomeras		Amadori omgrupperar sig	Isomerisering
Fosforibulosantranilat	⇌	Indol-glycerol-fosfat + CO 2 + H 2 O	Indolglycerolfosfatsyntas		Dehydrering dekarboxylering , cyklisering	Pyrrolcykeln stängs , indolkärnan bildas
Indolglycerolfosfat	⇌	Indol + glyceraldehyd-3-fosfat	Tryptofansyntas	PLP
Indol + Ser	⇌	Tryptofan + H2O _ _				→ Trp
Indolglycerolfosfat + Ser	⇌	Tryptofan + glyceraldehyd-3-fosfat + H 2 O				→ Trp

År av upptäckt av några av de viktigaste föreningarna som är moderföreningar, intermediära föreningar i shikimatvägen, och även produkter från shikimatvägen

Förening	År	Forskare
Fosfoenolpyruvat	1934	K. Lohmann, O. Meyerhof [105] [106]
d -Erythroso-4-fosfat	1953	BL Horecker, PZ Smyrniotis [107] [108]

Förening	År	Forskare
DAHF	1959 ( 1958 )	P. R. Srinivasan, D. B. Sprinson [9]
3-dehydrokinat	1952	BD Davis, U. Weiss, ES Mingioli [109] [110]
3-dehydroshikimat	1951	BD Davis, II Salamon [111] [112] [113]
Shikimat	1885 ( 1884 )	JF Eykman [114] [115]
Fosfocymat	1953	BD Davis, ES Mingioli, U. Weiss [116] [117]
EPSHF	1960 ( 1953 )	JG Levin, DB Sprinson, MJ Clark [116] [118]
Chorismat	1962	Frank Gibson, Lloyd Jackman [119] [120]

Förening	År	Forskare
prefenat	1954	BD Davis, U. Weiss et al [121] .
Arogenat	1974	S.L. Stenmark et al [122] .
Antranilit	1840	Yu. F. Fritsche
Fenylalanin	1881 (1879)	E. Schulze, J. Barbieri [123] [124]
Tyrosin	1846	Justus von Liebig [123]
tryptofan	1902 (1901)	F. Hopkins, D. Kohl [123] [124]

Förklaringar

↑ Trots att föreningens existens var teoretiskt motiverad var det inte lätt att upptäcka den i ett direkt experiment. Anledningen till svårigheterna med att identifiera denna förening var att den är belägen vid förgreningspunkten för den metaboliska vägen och omvandlas i flera riktningar samtidigt. Därför krävdes en speciell mutantstam av Aerobacter aerogenes , defekt i flera gener samtidigt, för att detektera föreningen . Extrakt av denna stam kunde omvandla shikimat till antranilat. När glutamin uteslöts från reaktionsmediet upptäcktes en ny förening.
↑ 1 2 I studien av genomet av den hypertermofila metanogena archaea Methanocaldococcus jannaschii (en kraftigt studerad modellorganism; den första arkean vars genom var fullständigt sekvenserat), fann man att MJ_0400 och MJ_1585 generna är homologa paraloger och archaea. typ fruktos-1,6-difosfataldolasgen klass I. Funktionen av produkterna av dessa gener förblev oklar och bedömdes som "förmodligen ett protein, troligen ett aldolas." I vissa vetenskapliga publikationer trodde man a priori att MJ_0400-genen bestämmer fruktos-1,6-difosfataldolas. Vidare visade det sig att proteinprodukten från MJ_1585-genen bildar DKFP, och proteinprodukten från MJ_0400-genen utför interaktionen av DKFP med l -aspartat-4-semialdehyd. Det vill säga produkterna från generna MJ_1585 och MJ_0400 utför aldolas- (eller transaldolas-) och transaldolasreaktioner som följer varandra under biosyntesen av dehydrokinat (vägen genom ADTH). Senare fann man att produkterna från dessa gener också uppvisar (inte har förlorat) fruktos-1,6-difosfat-aldolasaktivitet (viss substrat-icke-selektivitet är karakteristisk). Således tyder experimentella data på att MJ_0400 och MJ_1585 är involverade i både central kolhydratmetabolism och shikimatvägen. Fruktos 1,6-difosfat aldolas/fosfatas är också en produkt av genen MJ_0299. Ortologer av generna MJ_0299, MJ_0400 och MJ_1585 har identifierats i genomen av många andra arkéer.

Anteckningar

↑ Hermann OL Fischer, Gerda Dangschat. Zur Konfiguration der Shikimisäure (7. Mitteilung über Chinasäure und Derivate) (tyska) // Helvetica Chimica Acta: Vetenskaplig tidskrift. - 1935. - Bd. 18 , nr. 1 . - S. 1206-1213 . - doi : 10.1002/hlca.193501801167 .
↑ Blazhey A., Shuty L. Fenoliska föreningar av vegetabiliskt ursprung = Rastlinné fenolové zlúčeniny / Översatt från slovakiska av A.P. Sergeev. - M . : "Mir", 1977. - S. 14. - 239 sid.
↑ 1 2 Bernard David Davis. Aromatic Biosynthesis I. The Role of Shikimic Acid (engelska) // Journal of Biological Chemistry : Vetenskaplig tidskrift. - 1951. - Vol. 191 . - s. 315-326 . — PMID 14850475 .
↑ 1 2 Metzler, volym 3, 1980 , sid. 137.
↑ Metzler, volym 3, 1980 , sid. 137-138.
↑ P.R. Srinivasan, Harold T. Shigeura, Milon Sprecher, David B. Sprinson, Bernard D. Davis. Biosyntesen av shikiminsyra från d -glukos (engelska) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Vol. 220 , nr. 1 . - s. 477-497 . — PMID 13319365 .
↑ Clinton E. Ballou, Hermann OL Fischer, DL MacDonald. Syntesen och egenskaperna hos d -Erythrose 4-Phosphate (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1955. - Vol. 77 , nr. 22 . - P. 5967-5970 . - doi : 10.1021/ja01627a053 .
↑ P.R. Srinivasan, Masayuki Katagiri, David B. Sprinson. Omvandlingen av fosfoenolpyrodruvsyra och d -erytros-4-fosfat till 5-dehydrokinsyra (engelska) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1959. - Vol. 234 , nr. 4 . - s. 713-715 . — PMID 13654248 .
↑ 1 2 P. R. Srinivasan och D. B. Sprinson. 2-Keto-3-deoxi- d - arabo- heptonsyra 7-fosfatsyntetas (engelska) // Journal of Biological Chemistry : Vetenskaplig tidskrift. - 1959. - Vol. 234 , nr. 4 . - s. 716-722 . — PMID 13654249 .
↑ Edwin B. Kalan, Bernard D. Davis, P.R. Srinivasan, David B. Sprinson. Omvandlingen av olika kolhydrater till 5-dehydroskikiminsyra genom bakterieextrakt (engelska) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Vol. 223 , nr. 2 . - P. 907-912 . — PMID 13385238 .
↑ P.R. Srinivasan, David B. Sprinson, Edwin B. Kalan, Bernard D. Davis. Den enzymatiska omvandlingen av sedoheptulos-1,7-difosfat till shikiminsyra (engelska) // The Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1956. - Vol. 223 , nr. 2 . - P. 913-920 . — PMID 13385239 .
↑ Werner K. Maas. Bernard David Davis (1916-1994) - A Bigraphical Memoir av Werner K. Maas // Biografiska memoarer : biografiska memoarer. - 1999. - Vol. 77 . - S. 50-63 .
↑ AJ Pittard och G. B. Cox. Frank William Ernest Gibson 1923–2008 (engelska) // Historical Records of Australian Science: En tidskrift som täcker vetenskapens historia. - 2010. - Vol. 21 , nr. 1 . - S. 55-74 . - doi : 10.1071/HR09024 .
↑ Ronald W. Woodard. Unik biosyntes av dehydrokinsyra? (Mini-review) (engelska) // Bioorganisk kemi : Vetenskaplig tidskrift. - 2004. - Vol. 32 , nr. 5 . - s. 309-315 . - doi : 10.1016/j.bioorg.2004.06.003 . — PMID 15381397 .
↑ 12 Robert H. White . l -Aspartatsemialdehyd och ett 6-deoxi-5-ketohexos 1-fosfat är prekursorerna till de aromatiska aminosyrorna i Methanocaldococcus jannaschii (engelska) // Biokemi: vetenskaplig tidskrift. - 2004. - Vol. 43 , nr. 23 . - P. 7618-7627 . — PMID 15182204 . Arkiverad från originalet den 15 oktober 2011.
↑ 1 2 Robert H. White, Huimin Xu. Metylglyoxal är en mellanprodukt i biosyntesen av 6-deoxi-5-ketofruktos-1-fosfat: en prekursor för biosyntes av aromatiska aminosyror i Methanocaldococcus jannaschii // Biochemistry: Scientific journal. - 2006. - Vol. 45 , nr. 40 . - P. 12366-12379 . - doi : 10.1021/bi061018a . — PMID 17014089 .
↑ Bentley, 1990 , sid. 307.
↑ National Institute of Biodiversity. A. V. Fersman, Phytoinvasion Laboratory: Fenoliska föreningar (otillgänglig länk) . Hämtad 14 november 2012. Arkiverad från originalet 20 december 2013. (obestämd)
↑ 1 2 3 4 5 Klaus M. Herrmann. The Shikimate Pathway: Early Steps in the Biosynthesis of Aromatic Compounds (engelska) // The Plant Cell : Scientific journal. - 1995. - Vol. 7 . - P. 907-919 . - doi : 10.1105/tpc.7.7.907 . — PMID 12242393 .
↑ Växtbiokemi
↑ Linus Pauling. Hur man lever längre och mår bättre . - W. H. Freeman and Company, 1986. - ISBN 0-380-70289-4 .
↑ Semyonov A. A. Essä om kemi hos naturliga föreningar / Ed. acad. Tolstikova G.A. - Novosibirsk: Nauka, 2000. - 664 sid. - 372 exemplar. — ISBN 5-02-031642-3 .
↑ 1 2 3 David H. Calhoun, Carol A. Bonner, Wei Gu, Gary Xie, Roy A. Jensen. Den framväxande periplasmalokaliserade underklassen av AroQ-korismatmutaser, exemplifierade av de från Salmonella typhimurium och Pseudomonas aeruginosa // BioMed Central : Science Magazine. - 2001. - Vol. 2 , nr. 8 . — ISSN 1465-6914 . - doi : 10.1186/gb-2001-2-8-research0030 . — PMID 11532214 .
↑ Xiumei Wu. Funktionell analys av det biosyntetiska genklustret av antitumörmedlet Cetoniacyton A. - ProQuest, 2008. Arkiverad kopia (länk ej tillgänglig) . Hämtad 1 oktober 2017. Arkiverad från originalet 21 oktober 2013. (obestämd)
↑ Leuschner C., Herrmann KM, Schultz G. Metabolismen av kinat i ärtrötter (rening och partiell karakterisering av ett kvinathydrolyas ) // Plant Physiology : Scientific Journal. - American Society of Plant Biologists , 1995. - Vol. 108 , nr. 1 . - s. 319-325 . - doi : 10.1104/pp.108.1.319 . — PMID 12228477 .
↑ Kevin A. Reynolds och Koren A. Holland. Den mekanistiska och evolutionära grunden för stereospecificitet för väteöverföringar i enzymkatalyserade processer (engelska) // Chemical Society Reviews : Scientific journal. - 1997. - Vol. 26 . - s. 337-343 . - doi : 10.1039/CS9972600337 .
↑ 1 2 Metzler D. Biokemi. Kemiska reaktioner i en levande cell = Biokemi. Levande cellers kemiska reaktioner / Översatt från engelska, red. acad. A. E. Braunshtein, Dr. of Chem. Sciences L. M. Ginodman, Dr. of Chem. Vetenskaper E. S. Severina. - M . : "Mir", 1980. - T. 2. - 609 sid. — 25 000 exemplar.
↑ James Staunton, Barrie Wilkinson. Biosyntes av erytromycin och rapamycin (engelska) // Chemical Reviews : Vetenskaplig tidskrift. - 1997. - Vol. 97 , nr. 7 . - P. 2611-2630 . — PMID 11851474 . (inte tillgänglig länk)
↑ 1 2 3 Heinz G. Floss. Naturliga produkter härrörande från ovanliga varianter av shikimate-vägen // Natural Product Reports : Scientific journal. - 1997. - Vol. 14 , nr. 5 . - s. 433-452 . - doi : 10.1039/NP9971400433 . — PMID 9364776 .
↑ Bentley, 1990 , sid. 359-360.
↑ 1 2 Leland S. Pierson III, Elizabeth A. Pierson. Metabolism och funktion av fenaziner i bakterier: effekter på bakteriers beteende i miljön och bioteknologiska processer (engelska) // Tillämpad mikrobiologi och bioteknik : vetenskaplig tidskrift. - 2010. - Vol. 86 , nr. 6 . - P. 1659-1670 . - doi : 10.1007/s00253-010-2509-3 . — PMID 20352425 .
↑ Benjamin Busch, Christian Hertweck. Utveckling av metabolisk mångfald i polyketid-härledda pyroner: Användning av det icke-kolineära aureotinbandet som modellsystem (engelska) // Phytochemistry : Scientific journal. - 2009. - Vol. 70 , nej. 15-16 . - P. 1833-1840 . - doi : 10.1016/j.phytochem.2009.05.022 . — PMID 19651421 .
↑ Tariq A. Mukhtar, Gerard D. Wright. Streptograminer, oxazolidinoner och andra hämmare av bakteriell proteinsyntes (engelska) // Chemical Reviews : Vetenskaplig tidskrift. - 2005. - Vol. 105 , nr. 2 . - s. 529-542 . doi : 10.1021 / cr030110z . — PMID 15700955 .
↑ J. Wongtavatchai och andra - "Chloramphenicol"
↑ F. Gibson och J. Pittard. Biosyntesvägar av aromatiska aminosyror och vitaminer och deras kontroll i mikroorganismer (engelska) // Bacteriological Reviews : Scientific journal. - 1968. - Vol. 32 , nr. 4Pt2 . - s. 465-492 . — PMID 4884716 .
↑ Young IG, Batterham TJ, Gibson F. Isoleringen, identifieringen och egenskaperna hos isokorisminsyra. En mellanprodukt i biosyntesen av 2,3-dihydroxibensoic acid (engelska) // Biochimica et Biophysica Acta: Scientific journal. - 1969. - Vol. 177 , nr. 3 . - S. 389-400 . - doi : 10.1016/0304-4165(69)90301-8 . — PMID 5787238 .
↑ Michael S. DeClue, Kim K. Baldridge, Dominik E. Künzler, Peter Kast och Donald Hilvert. Isochorismat pyruvatlyas: en pericyklisk reaktionsmekanism? (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 2005. - Vol. 127 , nr. 43 . - P. 15002-15003 . - doi : 10.1021/ja055871t . — PMID 16248620 .
↑ Olivier Kerbarha, Dimitri Y. Chirgadzeb, Tom L. Blundellb, Chris Abell. Crystal Structures of Yersinia enterocolitica Salicylate Synthase and its Complex with the Reaction Products Salicylate and Pyruvate (engelska) // Journal of Molecular Biology : Vetenskaplig tidskrift. - 2006. - Vol. 357 , nr. 2 . - s. 524-534 . — PMID 16434053 .
↑ 1 2 Lolita O. Zamir, Anastasia Nikolakakis, Carol A. Bonner, Roy A. Jensen. Bevis för enzymatisk bildning av isoprefenat från isokorismat (engelska) // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters : Scientific journal. - 1993. - Vol. 3 , nr. 7 . - P. 1441-1446 .
↑ Geza Hrazdina, Roy A. Jensen. Spatial Organization of Enzymes in Plant Metabolic Pathways (engelska) // Plant Physiology : Scientific journal. - American Society of Plant Biologists , 1992. - Vol. 43 . - S. 241-267 . - doi : 10.1146/annurev.pp.43.060192.001325 .
↑ Edwin Haslam. Sekundär metabolism - fakta och fiktion (engelska) // Natural Product Reports: Scientific journal. - 1986. - Vol. 3 . - S. 217-249 . - doi : 10.1039/NP9860300217 .
↑ Leah C. Blasiak och Jon Clardy. Upptäckt av 3-formyl-tyrosinmetaboliter från Pseudoalteromonas tunicata genom heterologt uttryck (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 2010. - Vol. 132 , nr. 3 . - P. 926-927 . doi : 10.1021 / ja9097862 . — PMID 20041686 .
↑ 1 2 Tomoshige Hiratsuka, Kazuo Furihata, Jun Ishikawa, Haruyuki Yamashita, Nobuya Itoh, Haruo Seto, Tohru Dairi. An Alternative Menaquinone Biosynthetic Pathway Operating in Microorganisms (engelska) // Science : Scientific journal. - 2008. - Vol. 321 , nr. 5896 . - P. 1670-1673 . - doi : 10.1126/science.1160446 . — PMID 18801996 .
↑ C. Arakawa, M. Kuratsu, Kazuo Furihata, Tomoshige Hiratsuka, Nobuya Itoh, Haruo Seto, Tohru Dairi. Diversity of the Early Step of the Futalosine Pathway (engelska) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Vetenskaplig tidskrift. - 2011. - Vol. 55 , nr. 2 . - P. 913-916 . - doi : 10.1128/AAC.01362-10 . — PMID 21098241 . (inte tillgänglig länk)
↑ Arata Yajima, Saki Kouno, Tohru Dairi, Manami Mogi, Ryo Katsuta, Haruo Seto, Tomoo Nukada. Syntes av (±)-cykliskt dehypoxanthin futalosine, den biosyntetiska mellanprodukten i en alternativ biosyntetisk väg för menakinoner (engelska) // Tetrahedron Letters : Scientific journal. - 2011. - Vol. 52 , nr. 38 . - P. 4934-4937 . - doi : 10.1016/j.tetlet.2011.07.061 .
↑ Jack E. Baldwin, Harjinder S. Bansal, Julia Chondrogianni, Leslie D. Field, Ahmed A. Taha, Viktor Thaller, Donald Brewer, Alan Taylor. Biosyntes av 3-(3'-isocyanocyklopent-2-enyliden)propionsyra genom Trichoderma hamatum (bon.) bain. aggr (engelska) // Tetrahedron: Scientific journal. - 1985. - Vol. 41 , nr. 10 . - P. 1931-1938 . - doi : 10.1016/S0040-4020(01)96556-1 .
↑ Robin Teufel, Thorsten Friedrich, Georg Fuchs. Ett oxygenas som bildar och tar bort syre från giftig epoxid (engelska) // Nature : Scientific journal. - 2012. - Vol. 483 , nr. 7389 . - s. 359-362 . - doi : 10.1038/nature10862 . — PMID 22398448 .
↑ P.L. Dutton, W.C. Evans. The photometabolism of bensoic acid by Rhodopseudomonas palustris : a new pathway of aromatic ring metabolism (engelska) // The Biochemical journal : Scientific journal. - 1968. - Vol. 109 , nr. 2 . - P. 5P-6P . — PMID 5679383 .
↑ Martin Welker & Hans von Döhren. Cyanobakteriella peptider — Naturens egen kombinatoriska biosyntes (engelska) // FEMS Microbiology Reviews : Vetenskaplig tidskrift. - 2006. - Vol. 30 , nej. 4 . - s. 530-563 . - doi : 10.1111/j.1574-6976.2006.00022.x . — PMID 16774586 .
↑ 1 2 3 4 5 6 Sarah Mahlstedt, Elisha N. Fielding, Bradley S. Moore och Christopher T. Walsh. Prefenatdekarboxylaser: en ny prefenatanvändande enzymfamilj som utför icke-aromatiserande dekarboxylering på väg till olika sekundära metabloliter // Biokemi: vetenskaplig tidskrift. - 2010. - Vol. 49 , nr. 42 . - P. 9021-9023 . doi : 10.1021 / bi101457h . — PMID 20863139 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Jason M. Crawford, Sarah A. Mahlstedt, Steven J. Malcolmson, Jon Clardy, Christopher T. Walsh. Dihydrophenylalanine: A Prephenate- derived Photorhabdus luminescens Antibiotic and Intermediate in Dihydrostilbene Biosynthesis (engelska) // Chemistry & Biology : Scientific journal. - 2011. - Vol. 18 , nr. 9 . - P. 1102-1112 . — doi : 10.1016/j.chembiol.2011.07.009 . — PMID 21944749 .
↑ 1 2 3 4 Sarah A. Mahlstedt och Christopher T. Walsh. Undersökning av antikapsinbiosyntes avslöjar en väg med fyra enzymer till tetrahydrotyrosin i Bacillus subtilis // Biochemistry: Scientific journal. - 2010. - Vol. 49 , nr. 5 . - P. 912-923 . - doi : 10.1021/bi9021186 . — PMID 20052993 .
↑ 1 2 3 Jared B. Parker och Christopher T. Walsh. Stereokemiskt resultat vid fyra stereogena centra under omvandling av prefenat till tetrahydrotyrosin av BacABGF i Bacilysin-vägen // Biochemistry: Scientific Journal. - 2012. - Vol. 51 , nr. 28 . - P. 5622-5632 . doi : 10.1021 / bi3006362 . — PMID 22765234 .
↑ 1 2 Matthew D. Hilton, N. Gurdal Alaeddinoglu, Arnold L. Demain. Syntes av Bacilysin av Bacillus subtilis Branches from Prephenate of the Aromatic Amino Acid Pathway // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1988. - Vol. 170 , nr. 1 . - s. 482-484 . — PMID 3121591 .
↑ Yoshio Takeda, Vivien Mak, Chid-Chin Chang, Ching-Jer Chang, Heinz G. Floss. Biosynthesis of ketomycin (engelska) // The Journal of Antibiotics (Tokyo): Vetenskaplig tidskrift. - 1984. - Vol. 37 , nr. 8 . - s. 868-875 . - doi : 10.7164/antibiotics.37.868 . — PMID 6384167 .
↑ Jean Favre-Bonvin, Jacques Bernillon, Nadia Salin, Noel Arpin. Biosyntes av mykosporiner: Mykosporinglutaminol i Trichothecium roseum (engelska) // Phytochemistry : Scientific journal. - 1987. - Vol. 26 , nr. 9 . - P. 2509-2514 . - doi : 10.1016/S0031-9422(00)83866-2 .
↑ Jose I. Carreto och Mario O. Carignan. Mykosporinliknande aminosyror: Relevanta sekundära metaboliter. Kemiska och ekologiska aspekter (engelska) // Marine Drugs: Scientific journal. - 2011. - Vol. 9 , nej. 3 . - s. 387-446 . - doi : 10.3390/md9030387 . — PMID 21556168 .
↑ VP Maier, DM Metzler, AF Huber. 3 - O -Caffeoylshikimic acid (dactylifric acid) och dess isomerer, en ny klass av enzymatiska brunfärgningssubstrat // Biochemical and Biophysical Research Communications: Scientific journal. - 1964. - Vol. 14 , nr. 2 . - S. 124-128 . - doi : 10.1016/0006-291X(64)90241-4 . — PMID 5836492 .
↑ Nobuji Nakatani, Shin-ichi Kayano, Hiroe Kikuzaki, Keiko Sumino, Kiyoshi Katagiri, Takahiko Mitani. Identifiering, kvantitativ bestämning och antioxidativa aktiviteter av klorogena syraisomerer i beskär ( Prunus domestica L. ) // Journal of Agricultural and Food Chemistry: Scientific journal. - 2000. - Vol. 48 , nr. 11 . - P. 5512-5516 . doi : 10.1021 / jf000422s . — PMID 11087511 .
↑ Yadu D. Tewari, N. Kishore, R.H. Bauerle, W.R. LaCourse, Robert N. Goldberg. Reaktionens termokemi {fosfoenolpyruvat(aq) + d -erytros 4-fosfat(aq) + H2O(1) = 2-dehydro-3-deoxi- d - arabino -heptonat 7-fosfat(aq) + fosfat(aq)} (engelska) // Journal of Chemical Thermodynamics: Vetenskaplig tidskrift. - 2001. - Vol. 33 , nr. 12 . - P. 1791-1805 .
↑ 1 2 3 4 5 NIST - Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions
↑ 1 2 Yadu D. Tewari, Robert N. Goldberg, Alastair R. Hawkins, Heather K. Lamb. En termodynamisk studie av reaktionerna: {2-dehydro-3-deoxi- d - arabino -heptanoat 7-fosfat(aq) = 3-dehydrokinat(aq) + fosfat(aq)} och {3-dehydroquinat(aq) = 3 -dehydroshikimate(aq) + H2O(l)} (engelska) // Journal of Chemical Thermodynamics : Vetenskaplig tidskrift. - 2002. - Vol. 34 , nr. 10 . - P. 1671-1691 . — ISSN 0021-9614 . - doi : 10.1016/S0021-9614(02)00226-4 .
↑ P. R. Andrews och R. C. Haddon. Molekylära orbitala studier av enzymkatalyserade reaktioner. Rearrangement of Chorismate to Prephenate (engelska) // Australian Journal of Chemistry : Vetenskaplig tidskrift. - 1979. - Vol. 32 , nr. 9 . - P. 1921-1929 . - doi : 10.1071/CH9791921 .
↑ Peter Kast, Yadu B. Tewari, Olaf Wiest, Donald Hilvert, Kendall N. Houk, Robert N. Goldberg. Thermodynamics of the Conversion of Chorismate to Prephenate: Experimental Results and Theoretical Predictions (engelska) // Journal of Physical Chemistry B : Vetenskaplig tidskrift. - 1997. - Vol. 101 , nr. 50 . - P. 10976-10982 . - doi : 10.1021/jp972501l . (inte tillgänglig länk)
↑ KEGG - Toluennedbrytning - Referensväg
↑ 1 2 KEGG - Polycyklisk aromatisk kolvätenedbrytning - Referensväg
↑ KEGG - Bensoatnedbrytning - Referensväg
↑ KEGG - Aminobensoatnedbrytning - Referensväg
↑ Metzler, volym 3, 1980 , uppgift 15, sid. 177.
↑ RS Chaleff. The Inducible Quinate-Shikimate Catabolic Pathway in Neurospora crassa : Induction and Regulation of Enzyme Synthesis (engelska) // Journal of general microbiology: Scientific journal. - 1974. - Vol. 81 , nr. 2 . - s. 357-372 . - doi : 10.1099/00221287-81-2-357 . — PMID 4275849 . (inte tillgänglig länk)
↑ Haruhiko Teramoto, Masayuki Inui och Hideaki Yukawa. Reglering av uttryck av gener involverade i kinat- och shikimatanvändning i Corynebacterium glutamicum (engelska) // Tillämpad och miljömässig mikrobiologi : vetenskaplig tidskrift. - 2009. - Vol. 75 , nr. 11 . - P. 3461-3468 . - doi : 10.1128/AEM.00163-09 . — PMID 19376919 .
↑ Herrmann, 1999 , sid. 473, 476, 480, 483, 487, 488, 492.
↑ Leonardo Negron, Mark L. Patchett och Emily J. Parker. Uttryck, rening och karakterisering av dehydrokinatsyntas från Pyrococcus furiosus . - 2011. - doi : 10.4061/2011/134893 . — PMID 21603259 .
↑ Uniprot - Pentafunktionell AROM-polypeptid Rhizoctonia solani
↑ Mary K.B. Berlyn. Linkage map of Escherichia coli K-12, edition 10: the traditional map (engelska) // Microbiology and molecular biology reviews : Scientific journal. - 1998. - Vol. 62 , nr. 3 . - P. 814-984 . — PMID 9729611 .
↑ NCBI - Fenylalanin, tyrosin och tryptofan biosyntes - Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Microcystis aeruginosa NIES-843
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Streptomyces avermitilis MA-4680
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Bacillus subtilis BSn5
↑ NCBI - Fenylalanin, tyrosin och tryptofan biosyntes - Methanocaldococcus jannaschii DSM 2661
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Aeropyrum pernix K1
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Saccharomyces cerevisiae S288c
↑ NCBI - Chorismate biosynthesis biosystem - Populus trichocarpa
↑ 1 2 Klaus M. Herrmann. Shikimate-vägen som en ingång till aromatisk sekundär metabolism // Plant Physiology : Scientific Journal . - American Society of Plant Biologists , 1995. - Vol. 107 , nr. 1 . - S. 7-12 . - doi : 10.1104/pp.107.1.7 . — PMID 7870841 .
↑ Hiroshi Maeda och Natalia Dudareva. The Shikimate Pathway and Aromatic Amino Acid Biosynthesis in Plants // Annual Review of Plant Biology : Scientific journal. - 2012. - Vol. 63 . - S. 73-105 . - doi : 10.1146/annurev-arplant-042811-105439 . — PMID 22554242 .
↑ Maksimova N. P. et al. - "Genetiska metoder för att skapa stammar som producerar biologiskt aktiva föreningar"; Minsk, BGU, 2009 [1]
↑ Bokut S. B., Gerasimovich N. V., Milyutin A. A. Molekylärbiologi: molekylära mekanismer för lagring, reproduktion och implementering av genetisk information / red. Melnik L. S., Kasyanova L. D. - Minsk: Higher School, 2005. - 463 s. - 3000 exemplar. — ISBN 985-06-1045-X .
↑ Gusev M. V., Mineeva L. A. Mikrobiologi / Granskare: Institutionen för mikrobiologi, Leningrad State University. - 2:a uppl. - M . : Moscow Universitys förlag, 1985. - 376 s. — 10 200 exemplar.
↑ 1 2 3 Johannes Bongaerts, Marco Krämer, Ulrike Müller, Leon Raeven, Marcel Wubbolts. Metabolisk teknik för mikrobiell produktion av aromatiska aminosyror och härledda föreningar (engelska) // Metabolic Engineering : Vetenskaplig tidskrift. - 2001. - Vol. 3 , nr. 4 . - S. 289-300 . - doi : 10.1006/mben.2001.0196 . — PMID 11676565 .
↑ 1 2 3 4 5 Thomas A. Richards, Joel B. Dacks, Samantha A. Campbell, Jeffrey L. Blanchard, Peter G. Foster, Rima McLeod och Craig W. Roberts. Evolutionära ursprung för den eukaryota shikimatvägen: genfusioner, horisontell genöverföring och endosymbiotiska ersättningar // Eukaryotic cell: Scientific Journal. - 2006. - Vol. 5 , nej. 9 . - P. 1517-1531 . - doi : 10.1128/EC.00106-06 . — PMID 16963634 .
↑ 1 2 3 4 5 Xiao-Yang Zhi, Ji-Cheng Yao, Hong-Wei Li, Ying Huang, Wen-Jun Li. Genomomfattande identifiering, domänarkitekturer och fylogenetisk analys ger nya insikter i den tidiga utvecklingen av shikimatvägen i prokaryoter // Molecular Phylogenetics and Evolution : Scientific journal . - Academic Press , 2014. - Vol. 75 . - S. 154-164 . - doi : 10.1016/j.impev.2014.02.015 . — PMID 24602988 .
↑ Ningqing Ran, KM Draths och JW Frost. Skapande av en shikimate-vägvariant (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 2004. - Vol. 126 , nr. 22 . - P. 6856-6857 . doi : 10.1021 / ja049730n . — PMID 15174841 .
↑ Ningqing Ran och John W. Frost. Riktad utveckling av 2-keto-3-deoxi-6-fosfogalaktonat-aldolas för att ersätta 3-deoxi- d - arabino - heptulosonsyra 7-fosfatsyntas // Journal of the American Chemical Society: Scientific Journal. - 2007. - Vol. 129 , nr. 19 . - P. 6130-6139 . doi : 10.1021 / ja067330p . — PMID 17451239 .
↑ Shankar Balasubramanian, Gareth M. Davies, John R. Coggins, Chris Abell. Hämning av korismatsyntas av ( 6R )- och ( 6S )-6-fluoro-5-enolpyruvylshikimat 3-fosfat (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1991. - Vol. 113 , nr. 23 . - P. 8945-8946 . doi : 10.1021 / ja00023a051 .
↑ 1 2 Stephen Bornemann, Manoj K. Ramjee, Shankar Balasubramanian, Chris Abell, John R. Coggins, David J. Lowe och Roger NF Thorneley. Escherichia coli -korismatsyntas katalyserar omvandlingen av ( 6S )-6-fluoro-5-enolpyruvylshikimat-3-fosfat till 6-fluorokorismat. Implikationer för enzymmekanismen och den antimikrobiella verkan av (6 S )-6-fluoroshikimate (engelska) // Journal of Biological Chemistry : Scientific journal. - 1995. - Vol. 270 , nr. 39 . - P. 22811-22815 . doi : 10.1074/ jbc.270.39.22811 . — PMID 7559411 .
↑ Gareth M. Davies, Keith J. Barrett-Bee, David A. Jude, Malcolm Lehan, Wright W. Nichols, Philip E. Pinder, John L. Thain, William J. Watkins och R. Geoffrey Wilson. (6 S )-6-fluoroshikimic acid, ett antibakteriellt medel som verkar på den aromatiska biosyntetiska vägen (engelska) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Scientific journal. - 1994. - Vol. 38 , nr. 2 . - S. 403-406 . - doi : 10.1128/AAC.38.2.403 . — PMID 8192477 .
↑ 1 2 Glenn A. McConkey. Inriktning mot shikimatvägen i malariaparasiten Plasmodium falciparum (engelska) // Antimicrobial Agents and Chemotherapy : Scientific journal. - 1999. - Vol. 43 , nr. 1 . - S. 175-177 . — PMID 9869588 .
↑ Vivian Wing Ngar Cheung, Bo Xue, Maria Hernandez-Valladares, Maybelle Kho Go, Alvin Tung, Adeleke H. Aguda, Robert C. Robinson, Wen Shan Yew. Identifiering av polyketidhämmare riktade mot 3-dehydrokinatdehydratas i Shikimate Pathway of Enterococcus faecalis // PLOS One : Vetenskaplig tidskrift. - Public Library of Science , 2014. - Vol. 9 , nej. 7 . - doi : 10.1371/journal.pone.0103598 . — PMID 25072253 .
↑ O'Callaghan D., Maskell D., Liew FY, Easmon CS och Dougan G. Karakterisering av aromatisk- och purinberoende Salmonella typhimurium : uppmärksamhet, uthållighet och förmåga att inducera skyddande immunitet hos BALB/c- möss // Infektion och Immunitet: Vetenskaplig tidskrift. - 1988. - Vol. 56 , nr. 2 . - s. 419-423 . — PMID 3276625 .
↑ Bentley, 1990 , sid. 314, 318, 326.
↑ Portals Align - Shikimate Pathway (genomspelning)
↑ Tonlös Bombast - Shikimat
↑ Metzler, volym 3, 1980 , sid. 175.
↑ K. Lohmann, O. Meyerhof. Über die enzymatische Umwandlung von Phosphoglycerinsäure in Brenztraubensäure und Phosphorsäure (tyska) // Biochem. Zeit. : Science Magazine. - 1934. - Bd. 273 .
↑ Giorgio Semenza, Anthony John Turner. Valda ämnen i biokemins historia: personliga minnen IX / Giorgio Semenza. - Amsterdam, London: Elsevier, Gulf Professional Publishing, 2005. - V. 44. - 438 sid. — (Omfattande biokemi). - ISBN 0-444-51866-5 .
↑ B. L. Horecker, P. Z. Smyrniotis. Transaldolas: bildandet av fruktos-6-fosfat från sedoheptulos-7-fosfat (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1953. - Vol. 75 , nr. 8 . - P. 2021-2022 . — ISSN 0002-7863 . - doi : 10.1021/ja01104a532 .
↑ Proceedings of the Biochemical Society. Det 342:a mötet i Biochemical Society, Department of Agricultural Chemistry, University College of North Wales, Bangor, den 15 juli 1955 [2]
↑ B. Davis, U. Weiss. aromatisk biosyntes. VIII. Rollerna för 5-dehydrokinsyra och kinsyra (engelska) // Naunyn-Schmiedebergs Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie: Scientific journal. - 1953. - Vol. 220 , nr. 1-2 . - S. 1-15 . — PMID 13132923 .
↑ Ulrich Weiss, Bernard D. Davis, Elizabeth S. Mingioli. Aromatisk biosyntes. X. Identifiering av en tidig prekursor som 5-dehydrokinsyra (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Scientific journal. - 1953. - Vol. 75 , nr. 22 . - P. 5572-5576 . - doi : 10.1021/ja01118a028 .
↑ Bernard David Davis. aromatisk biosyntes. IV. Preferentiell omvandling, i ofullständigt blockerade mutanter, av en vanlig föregångare till flera metaboliter // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1952. - Vol. 64 , nr. 5 . - s. 729-748 . — PMID 12999704 .
↑ Bernard David Davis. aromatisk biosyntes. V. Antagonism mellan Shikimic Acid och dess prekursor, 5-Dehydroshikimic Acid // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1952. - Vol. 64 , nr. 5 . - s. 749-763 . — PMID 12999705 .
↑ Ivan I. Salamon, Bernard D. Davis. Aromatisk biosyntes. IX. The Isolation of a Precursor of Shikimic Acid (engelska) // Journal of the American Chemical Society: Vetenskaplig tidskrift. - 1953. - Vol. 75 , nr. 22 . - P. 5567-5571 . - doi : 10.1021/ja01118a027 .
↑ JF Eijkman. Sur les principes constituants de l' Illicium religiosum (Sieb.) (Shikimi-no-ki en japonais) (franska) // Recueil des Travaux Chimiques des Pays-Bas: Vetenskaplig tidskrift. - 1885. - Vol. 4 . - S. 49-53 .
↑ Shende Jiang, Gurdial Singh. Kemisk syntes av shikiminsyra och dess analoger (engelska) // Tetrahedron: vetenskaplig tidskrift. - 1998. - Vol. 54 , nr. 19 . - P. 4697-4753 . Arkiverad från originalet den 27 september 2007.
↑ 1 2 Bernard D. Davis och Elizabeth S. Mingioli. aromatisk biosyntes. VII. Ackumulering av två derivat av shikiminsyra av bakteriella mutanter (engelska) // American Society for Microbiology : Science Magazine. — American Society for Microbiology, 1953. - Vol. 66 , nr. 2 . - S. 129-136 . — PMID 13084547 .
↑ Ulrich Weiss, Elizabeth S. Mingioli. Aromatisk biosyntes. XV. Isoleringen och identifieringen av Shikimic Acid 5-Phosphate (engelska) // Journal of the American Chemical Society : Scientific journal. - 1956. - Vol. 78 , nr. 12 . - P. 2894-2898 . - doi : 10.1021/ja01593a067 .
↑ JG Levin, D.B. Sprinson. Bildandet av 3-enolpyruvylshikimat 5-fosfat i extrakt av Escherichia coli (engelska) // Biochemical and Biophysical Research Communications : Scientific journal. - 1960. - Vol. 3 . - S. 157-163 . - doi : 10.1016/0006-291X(60)90214-X . — PMID 14416213 .
↑ Margaret I. Gibson, Frank Gibson. En ny mellanprodukt i aromatisk biosyntes (engelska) // Biochimica et Biophysica Acta: Scientific journal. - 1962. - Vol. 19 , nr. 65 . - S. 160-163 . - doi : 10.1016/0006-3002(62)90166-X . — PMID 13947735 .
↑ F. Gibson och L. L. Jackman. Structure of chorismic acid, a new intermediate in aromatic biosynthesis (engelska) // Nature : Scientific journal. - 1963. - Vol. 198 . - s. 388-389 . - doi : 10.1038/198388a0 . — PMID 13947720 .
↑ U. Weiss, C. Gilvarg, E. S. Mingioli, B. D. Davis. Aromatisk biosyntes XI. Aromatiseringssteget i syntesen av fenylalanin (engelska) // Science : Scientific journal. - 1954. - Vol. 119 . - s. 774-775 . - doi : 10.1126/science.119.3100.774 . — PMID 13168367 .
↑ Sherry L. Stenmark, Duane L. Pierson, Roy A. Jensen, George I. Glover. Blågröna bakterier syntetiserar l -Tyrosin genom Pretyrosine Pathway (engelska) // Nature : Scientific journal. - 1974. - Vol. 247 , nr. 439 . - S. 290-292 . - doi : 10.1038/247290a0 . — PMID 4206476 .
↑ 1 2 3 Jakubke H.-D., Eshkait H. Aminosyror, peptider, proteiner = Aminosäuren, Peptid, Proteine / Översatt från tyska Cand. chem. Sciences N. P. Zapevalova och Cand. chem. Sciences E. E. Maksimova, red. dr chem. vetenskaper, prof. Yu. V. Mitina. - 3. - M . : "Mir", 1985. - 457 sid. - 2700 exemplar.
↑ 1 2 Ovchinnikov Yu. A. Bioorganisk kemi / redaktör Koroleva N. V .. - M . : "Prosveshchenie", 1987. - 816 sid. — 10 500 exemplar.

Litteratur

Barton D., Ollis W. D., Haslam E. (red.). Allmän organisk kemi = Omfattande organisk kemi / Översatt från engelska, red. N. K. Kochetkova. - M. : "Chemistry", 1986. - T. 11 (Lipider, kolhydrater, makromolekyler, biosyntes). - S. 685-724. — 736 sid.
Metzler D. Biokemi. Kemiska reaktioner i en levande cell = Biokemi. Levande cellers kemiska reaktioner / Översatt från engelska, red. acad. A. E. Braunshtein, Dr. of Chem. Sciences L. M. Ginodman, Dr. of Chem. Vetenskaper E. S. Severina. - M . : "Mir", 1980. - T. 3. - 488 sid. — 25 000 exemplar.

Ett antal recensionspublikationer ägnas åt ämnet shikimate-vägen:

Ronald Bentley. Shikimate-vägen — ett metaboliskt träd med många grenar (engelska) // Critical Reviews in Biochemistry and Molecular Biology : Scientific journal. - 1990. - Vol. 25 , nr. 5 . - s. 307-384 . - doi : 10.3109/10409239009090615 . — PMID 2279393 .
Paul M Dewick. Shikimate-vägen: aromatiska aminosyror och fenylpropanoider // Naturläkemedel: en biosyntetisk metod . — 3:e upplagan. - 2009. - S. 137 -186. — 539 sid.
Klaus M. Herrmann, Lisa M. Weaver. THE SHIKIMATE PATHWAY // Plant Physiology : Vetenskaplig tidskrift. - American Society of Plant Biologists , 1999. - Vol. 50 . - s. 473-503 . - doi : 10.1146/annurev.arplant.50.1.473 . — PMID 15012217 .

Monografi:

Edwin Haslam. Shikimate-vägen . - första upplagorna. - London: Butterworths, 1974. - 316 sid. - (Biosyntes av naturprodukter serier). - ISBN 0-470-35882-3 .

Rapport från symposiet som hölls 12-16 juni 1985 på Asilomar Conference Center, Pacific Grove, Kalifornien, USA (chefredaktör Eric E. Conn):

Heinz G. Floss. The Shikimate Pathway - En översikt // Recent Advances in Phytochemistry : Scientific journal. - 1986. - Vol. 20 . - S. 13-55 . - doi : 10.1007/978-1-4684-8056-6_2 .

Länkar

Fenylalanin, tyrosin och tryptofan biosyntes - Referensväg . KEGG. Hämtad 29 april 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.
Biosyntes av aromatiska föreningar . MetaCyc. Hämtad 6 maj 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.
Shikimate och Chorismate Biosyntes . IUBMB. Hämtad 6 maj 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.
SKPDB (ShiKimate Pathway DataBase ) Hämtad 6 maj 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.
Hur går biosyntesen av fenolföreningar till? . PharmSpravka.ru. Hämtad: 6 maj 2013. (obestämd)
Biosyntes av fenoliska föreningar . Hämtad: 6 maj 2013. (obestämd)
Shikimic Acid Pathway . Växtfysiologi ( online ) . Hämtad 6 maj 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.
Shikimisäure-Weg (tyska) . Spektrum der Wissenschaft. Hämtad: 21 juli 2014.
Chorismate är en nyckelmellanprodukt i syntesen av tryptofan, fenylalanin och tyrosin . Principer för biokemi ( online ) . Hämtad 6 maj 2013. Arkiverad från originalet 12 maj 2013.

Videoföreläsning (engelska): 1 2 3 4 5