Stereochemistry of the Macrocyclization and Elimination Steps in Taxadiene Biosynthesis through Deuterium Labeling

化学 立体化学 碳阳离子 生物合成 双键 瓦尔登反转 红豆杉 ATP合酶 药物化学 有机化学 生物 植物 物理 量子力学
作者
Qingwu Jin,David C. Williams,Mehri Hezari,Rodney Croteau,Robert M. Coates
出处
期刊:Journal of Organic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:70 (12): 4667-4675 被引量:49
标识
DOI:10.1021/jo0502091
摘要

Taxadiene synthase catalyzes the cyclization of (E,E,E)-geranylgeranyl diphosphate (GGPP) to taxa-4(5),11(12)-diene (Scheme 1, 5 --> 2) as the first committed step of Taxol biosynthesis. Deuterated GGPPs labeled stereospecifically at C-1, C-4, and C-16 were synthesized and incubated with recombinant taxadiene synthase from Taxus brevifolia to elucidate the stereochemistry of the cyclization reaction at these positions. The deuterium-labeled taxadienes obtained from (R)-[1-(2H1)]-, (S)-[1-(2H1)]-, and [16,16,16-(2H3)]GGPPs (9, 10, and 23b) were established to have deuterium in the 2alpha and 2beta CH2 and 16CH3 positions, respectively, by high-field 1H NMR spectroscopy (eqs 1-3). Incubation of (R)-[4-(2H1)]GGPP (17) with the recombinant enzyme gave a 10:10:80 mixture of [5beta-(2H1)]taxa-3(4),11(12)-diene, [5beta-(2H1)]taxa-4(20),11(12)-diene, and unlabeled taxa-4(5),11(12)-diene according to GC/MS analyses of the products (eq 4). It follows that C-1 of GGPP underwent inversion of configuration, that the A ring cyclization occurs on the si face of C15, and that the terminating proton abstraction removes H5beta from the final taxenyl carbocation intermediate. Thus, the C1-C14 and C15-C10 bonds are formed on the opposite faces of the 14,15 double bond of the substrate, i.e., overall anti electrophilic addition. The implications of these findings for the mechanism of the cyclization and rearrangement are discussed.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
专注的远山完成签到,获得积分20
刚刚
powwwop发布了新的文献求助10
1秒前
QQLL完成签到,获得积分10
1秒前
机智凌文发布了新的文献求助20
2秒前
bkagyin应助Meihi_Uesugi采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助ererrrr采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
秋雪瑶应助Jiang采纳,获得10
6秒前
黙宇循光发布了新的文献求助10
6秒前
无限Uranus完成签到,获得积分10
7秒前
Bellis完成签到 ,获得积分10
8秒前
Rita发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
yxl发布了新的文献求助10
10秒前
nnnnnnnn发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
无花果应助无限Uranus采纳,获得10
11秒前
hjh完成签到,获得积分10
12秒前
丹丹发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
ji发布了新的文献求助10
16秒前
19秒前
Meihi_Uesugi发布了新的文献求助10
20秒前
柠檬不酸完成签到 ,获得积分10
21秒前
22秒前
muggle完成签到,获得积分10
23秒前
尼古拉斯丨大黑完成签到 ,获得积分10
23秒前
25秒前
trayheep应助Yukikig采纳,获得10
25秒前
26秒前
上官若男应助ji采纳,获得10
26秒前
26秒前
muggle发布了新的文献求助30
27秒前
MoMo完成签到,获得积分10
27秒前
Ava应助Lesley采纳,获得10
29秒前
Jiang发布了新的文献求助10
30秒前
smy发布了新的文献求助10
33秒前
神勇的迎海完成签到 ,获得积分10
33秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Pressing the Fight: Print, Propaganda, and the Cold War 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471096
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137808
关于积分的说明 5447354
捐赠科研通 1861761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925900
版权声明 562740
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495275