Biosíntesis de alcaloides bencilisoquinolínicos
Os alcalóides benzilisoquinolinas (ABI) são metabólitos especializados com uma distribuição filogenética antiga, mas ainda preservada em clados modernos. Vários deles, como a morfina, sanguinarina e berberina sãoimportantes na medicina moderna. Neste artigo, se analisam os aspectos mais destacados d...
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- Fecha de publicación:
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- Pontificia Universidad Javeriana
- Repositorio:
- Repositorio Universidad Javeriana
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Biosíntesis de alcaloides bencilisoquinolínicos De-La-Cruz Chacón, Iván; 1Laboratorio de Fisiología y Química Vegetal, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad de Ciencias y Artes de Chiapas, Chiapas, México. 2Posgrado en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Autónoma de México; Distrito Federal, México null ecialized metabolism, secondary metabolism, cellular transport, cell compartment, tissue-specific regulation null null null null null |
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Os alcalóides benzilisoquinolinas (ABI) são metabólitos especializados com uma distribuição filogenética antiga, mas ainda preservada em clados modernos. Vários deles, como a morfina, sanguinarina e berberina sãoimportantes na medicina moderna. Neste artigo, se analisam os aspectos mais destacados do estado atual da biossíntese de ABI; há estudos que tem permitido conhecer a biossíntese de 22 desses metabólitos nitrogenados. Na sua síntese participam 43 enzimas agrupadas emoxidoreductases, transferases, liases e, em alguns casos, representam exemplos atípicos da forma pela qual se originou a diversificação do metabolismo secundário, incluindo as proteínas do citocromo P450 (CYP450), com atividades catalíticas para a rota dos ABI, ou a enzima norcoclaurina sintase (NCS), que está relacionada com proteínas alergênicas de defesa. Da mesma forma, há avanços genéticos na caracterização de 30 enzimas, permitindo conhecer processos de regulação. Outro aspecto interessante é a compartimentalização dossítios de biossíntese e acumulação de ABI uma vez que em muitos casos estão separados espacialmente e em diferentes espécies, ou na mesma podem participar vários tipos de células. Isto há sugerido o transporte intra e intercelular de alcalóides, precursores das enzimas; tem sido documentado o transporte de berberina entre o citoplasma e os vacúolos de armazenamento. A perspectiva na biossíntese de ABI foi construída com os estudos de exemplares de importância farmacológica.Palavras-chave: metabolismo especializado, metabolismo secundário, transporte celular, compartimentalização celular, regulação tecido-específica. |
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Vários deles, como a morfina, sanguinarina e berberina sãoimportantes na medicina moderna. Neste artigo, se analisam os aspectos mais destacados do estado atual da biossíntese de ABI; há estudos que tem permitido conhecer a biossíntese de 22 desses metabólitos nitrogenados. Na sua síntese participam 43 enzimas agrupadas emoxidoreductases, transferases, liases e, em alguns casos, representam exemplos atípicos da forma pela qual se originou a diversificação do metabolismo secundário, incluindo as proteínas do citocromo P450 (CYP450), com atividades catalíticas para a rota dos ABI, ou a enzima norcoclaurina sintase (NCS), que está relacionada com proteínas alergênicas de defesa. Da mesma forma, há avanços genéticos na caracterização de 30 enzimas, permitindo conhecer processos de regulação. Outro aspecto interessante é a compartimentalização dossítios de biossíntese e acumulação de ABI uma vez que em muitos casos estão separados espacialmente e em diferentes espécies, ou na mesma podem participar vários tipos de células. Isto há sugerido o transporte intra e intercelular de alcalóides, precursores das enzimas; tem sido documentado o transporte de berberina entre o citoplasma e os vacúolos de armazenamento. A perspectiva na biossíntese de ABI foi construída com os estudos de exemplares de importância farmacológica.Palavras-chave: metabolismo especializado, metabolismo secundário, transporte celular, compartimentalização celular, regulação tecido-específica.Los alcaloides bencilisoquinolínicos (ABI) son metabolitos especializados con una distribución filogenética antigua pero conservada todavía en clados modernos. Varios de ellos, como la morfina, sanguinerina y berberina tienen importancia en la medicina moderna. En esta revisión se analizan los aspectos más sobresalientes del estado actual de la biosíntesis de ABI. Se han realizado estudios que han permitido conocer la biosíntesis de 22 de estos metabolitos nitrogenados. En su formación participan 43 enzimas agrupadas en oxidoreductasas, transferasas y liasas, que en algunos casos representan ejemplos atípicos de la forma en la que se originó la diversificación del metabolismo secundario, entre ellos proteínas citocromo P450 (CYP450) con actividades catalíticas para la ruta de los ABI, o la enzima norcoclaurina sintasa (NCS) que esta emparentada con proteínas alergénicas de defensa. Así mismo, hay avances genéticos en los que se ha podido caracterizar 30 enzimas, permitiendo conocer procesos de regulación. Otro aspecto interesante es la compartimentaciónde los sitios de biosíntesis y acumulación de ABI ya que en varios casos están separados espacialmente y en distintas especies o en la misma pueden participar varios tipos de células. Ello ha sugerido el transporte intra e intercelular de los alcaloides, los precursores y de las enzimas, se ha documentado el transporte de berberina entre el citoplasma y las vacuolas del almacenamiento. El panorama de la biosíntesis de ABI se ha construido con los estudios de ejemplares de importancia farmacológica.Palabras clave: metabolismo especializado, metabolismo secundario, transporte celular, compartimentación celular, regulación tejidoespecífica.The benzylisoquinoline alkaloids (BIA) are specialized metabolites with an ancient phylogenetic distribution, but still preserved in modern clades. Some of them, such as morphine, sanguinerine or berberine, are important for modern medicine. This review discusses the highlights of the current state of the biosynthesis of BIA. There have been studies that show the biosynthesis of 22 of these nitrogenous metabolites. In their formation there are 43 enzymes grouped into oxidoreductases, transferases and lyases, which in some cases represent atypical examples of the manner in which the secondary metabolism diversification wasoriginated. Two of these examples are the cytochrome proteins P450 (P450), with catalytic activities for ABI route, or the norcoclaurine synthase enzyme (NCS), which share substantial identity with defense allergenic proteins. Likewise, there are genetic advances that have produced the characterization of 30 enzymes, allowing knowledge of regulatory processes. Another interesting aspect is the compartmentation of the biosynthesis sites and accumulation of BIA, since in several cases they are spatially separated and in different species, or in the same species several types of cells may be involved. This has suggested intra and intercellular transport of alkaloids, precursors and enzymes, and it has been documented berberine transport between the cytoplasm and the vacuoles of storage. The picture for the biosynthesis of BIA has been constructed with exemplary studies of alkaloids with pharmacological importance.Key words: specialized metabolism, secondary metabolism, cellular transport, cell compartment, tissue-specific regulationPontificia Universidad Javeriananullnullnull2018-02-24T16:00:12Z2020-04-15T18:08:01Z2018-02-24T16:00:12Z2020-04-15T18:08:01Z2012-06-01http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Artículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionPDFapplication/pdftext/htmlhttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/369310.11144/javeriana.SC17-2.bab2027-13520122-7483http://hdl.handle.net/10554/31587engspahttp://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/3693/2756http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/3693/4232http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/scientarium/article/view/3693/12115Universitas Scientiarum; Vol 17, No 2 (2012); 189-202Universitas Scientiarum; Vol 17, No 2 (2012); 189-202Universitas Scientiarum; Vol 17, No 2 (2012); 189-202nullnullnullnullnullnullnullnullnullAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacionalinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Universidad Javerianainstname:Pontificia Universidad Javerianainstacron:Pontificia Universidad Javeriana2023-03-28T21:15:30Z |