агиновую кислоту, которая, конденсируясь с 3-фосфат-гли-цералем, образует пиперидиновую ди-гидроксидикарбоновую кислоту. Ее деСхема 9.6.7

С00н -2Н20( NH СООН

СООН

хинолиновая кислота

никотиновая кислота

гидратация приводит к хинолиновой кислоте, а декарбоксилирование последней — к никотиновой кислоте (схема 9.6.7).

Биосинтез изохинолиновых алкалоидов. Исходной аминокислотой для биосинтеза этого класса алкалоидов служит тирозин. Поэтапно этот биосинтетический путь выглядит так: сначала молекула тирозина гидроксилируется в бензольное кольцо, потом декарбо-ксилируется, на следующей стадии происходит замыкание гетероцикла с участием какого-либо другого соединения, имеющего карбонильную группу: обычно это кето- или альдокислоты (пиро-виноградная, глиоксиловая, диоксифе-нилпировиноградная кислоты). Настоящая циклизация представляет собой вариант реакции Манниха. Фенольные гидроксилы при этом обычно метилируются (скорее всего, с целью их защиты), потом эта защита снимается, но опять же не всегда: орто-диметоксиль-ный фрагмент в молекулах изохинолиновых алкалоидов — явление нередкое (схема 9.6.8).

Схема 9.6.8

r^V^Y-C00H [О]СО2 но

HOiQJ NH2

о II

R-C-COOH

?

СН3О

„да

Таким образом получаются анхало-нидин, пеллотин и пейоксиловая кислота являющаяся предшественником алкалоидов кактуса "пейот" (схема 9.6.9).

Но конечно же, наиболее интересен вариант этого биосинтетического пути, ведущего к морфиновым алкалоидам, который протекает с участием 3,4-дигид-роксифенилпировиноградной кислоты в качестве второй (карбонильной) компоненты, также образующейся из тирозина. В результате циклизации по Манни-ху образуется бензилизохинолиновое

СН30

Ж)

снзо-^ут

ОН СНз

Анхалонидин

СН30

О

СН30' Y^^r"'"CH3 ОН СНз

Пеллотин

СН30 СН30

ОН СООН

Пейоксиловая кислота

производное, которое, подвергаясь внутримолекулярному окислительному сочетанию после последующих характерных для этой схемы реакций, образует частично гидрированную фенант-реновую систему. Принципиальная схема биосинтеза гидрофенантреновой серии изохинолиновых алкалоидов снотворного мака имеет вид, представленный на схеме 9.6.10.

Здесь интересно отметить реакцию удаления метильной группы из меток-сильного фрагмента. В принципе, это реакция гидролиза функции простого

эфира, которая при поведении in vitro требует жестких условий. В случае же процесса in vivo она выполняется легко по причине участия в качестве главного реагента молекулы S-аденозилго-моцистеина, обладающей высоким сродством к карбкатионам. S-адено-зилгомоцистеин присоединяет по не-поделенной электронной паре атома серы метил-катион от субстрата, превращаясь таким способом в S-адено-зилметионин, который является метилирующим агентом. Таким образом, эти два соединения образуют метили-рующую-диметилирующую пару по механизму карбкатионного переноса (схема 9.6.11).

Алкалоиды смешанного пути биосинтеза на основе триптофана (эрго-алкалоиды и сложные индольные алкалоиды). Необходимо отметить, что при синтезе многих классов соединений Природа нередко использует несколько биосинтетических путей. Точнее, в биосинтез одного соединения (или группы родственных соединений) включается несколько (как правило, два) ключевых соединений. Примером тому может служить синтез эрголино-вых алкалоидов спорыньи, начальной стадией которого является реакция 2-изопентилпирофосфата (мевалоно-вый путь биосинтеза) с триптофаном (аминокислотный путь биосинтеза). На этой стадии диметилаллильный катион, скорее всего, частично еще связанный с пирофосфатной группой, осуществляет электрофильное замещение по бензольному циклу триптофана. Конечный продукт последующих циклизаций и функционализаций — ли-зергиновая кислота (схема 9.6.12).

Схема 9.6.13

NH2

По такому же смешанному пути биосинтеза идет образование некоторых сложных индольных алкалоидов, на начальной стадии которого триптофан реагируете метаболитом гераниола —се-кологанином по типу реакции Манниха.т.к. последний имеет необходимую для этого альдегидную группу (схема 9.6.13).

9.7. Порфирины

Этот класс соединений имеет достаточно оснований,чтобы рассматриваться рядом (но не вместе) с алкалоидами: они также являются производными азотистых гетероциклов(пиррола), их биосинтез также начинается с oi-L-аминокислот. Но в отличие от алкалоидов, этот класс соединений не обладает свойствами оснований в силу того, что они являются производными пиррола, который, как известно, скорее кислота (N-H кислота), чем основание. Во-вторых, порфирины и родственные им тетрапиррольные соединения не так уж разнообразны по указанной выше причине: только один гетеро-цикл — пиррол участвует в формировании этих веществ. В третьих, по биологической значимости эти соединения, конечно же, превосходят алкалоиды: гемоглобин, хлорофилл, билирубин не нуждаются в рекламе.

При конденсации молекул пиррола через метиновый мостик могут образовываться как линейные, так и циклические тетрапиррольные соединения. Кроме того, линейные соединения такого каче