Πώς τα φυτά συνθέτουν σαλικυλικό οξύ
1. Φαινυλαλανίνη ως πρόδρομος:
- Η βιοσύνθεση SA ξεκινά με την φαινυλαλανίνη αμινοξέων. Η φαινυλαλανίνη αμμωνίας-λυάση (PAL), ένα βασικό ένζυμο στην οδό φαινυλοπροπανοειδούς, μετατρέπει τη φαινυλαλανίνη σε trans-cinnamic οξύ.
2. Σχηματισμός βενζοϊκού οξέος:
-Το trans-cinnamic οξύ στη συνέχεια υδροξυλιώνεται με κινναμικό 4-υδροξυλάση (C4H) για την παραγωγή 4-coumaric acid.
-Το 4-coumaric acid υδροξυλιώνεται περαιτέρω με 3-υδροξυλάση του κουμαϊκού οξέος (C3H) για να σχηματίσει καφεϊκό οξύ.
-Το καφεϊκό οξύ στη συνέχεια ο Ο-μεθυλιωμένο με Ο-μεθυλοτρανσφεράση καφεϊκού οξέος (COMT) για την παραγωγή 5-Ο-μεθυλικού καφεϊκού οξέος (5-OMCA).
-Τέλος, το 5-OMCA οξειδώνεται με οξυγενάση 5-OMCA (5-OMCA-O) για να σχηματίσει βενζοϊκό οξύ.
3. Μετατροπή σε σαλικυλικό οξύ:
- Το βενζοϊκό οξύ είναι ο άμεσος πρόδρομος της ΑΕ στα φυτά. Υποβάλλεται σε υδροξυλίωση με 2-υδροξυλάση βενζοϊκού οξέος (ΒΑ2Η) για να παράγει 2,3-διυδροξυβενζοϊκό οξύ (2,3-DHBA).
- 2,3-DHBA στη συνέχεια αφυδατωθεί αυθόρμητα για να σχηματίσει σαλικυλικό οξύ.
Η βιοσύνθεση της ΑΕ ρυθμίζεται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων περιβαλλοντικών ερεθισμάτων, όπως επιθέσεις παθογόνου, ξηρασία, υπεριώδη φως και τραυματισμό. Αυτοί οι παράγοντες μπορούν να προκαλέσουν την ενεργοποίηση συγκεκριμένων ενζύμων που εμπλέκονται στη βιοσυνθετική οδό SA, οδηγώντας σε αυξημένη παραγωγή SA.
Επιπλέον, η SA μπορεί επίσης να συντεθεί μέσω μιας εναλλακτικής οδού που περιλαμβάνει το ένζυμο της ισοχοτισμού συνθετάσης. Αυτή η οδός θεωρείται μια μικρή διαδρομή για τη βιοσύνθεση SA και είναι λιγότερο καλά μελετημένη σε σύγκριση με την κύρια οδό που περιγράφηκε παραπάνω.
Η ακριβής ρύθμιση και η διαμερισματοποίηση της βιοσύνθεσης SA επιτρέπουν στα φυτά να ελέγχουν τα επίπεδα και τον εντοπισμό αυτού του σημαντικού μορίου σηματοδότησης, επιτρέποντάς τους να ανταποκριθούν κατάλληλα σε διάφορες περιβαλλοντικές ενδείξεις και αναπτυξιακές διαδικασίες.
