Il tropolone viene biosintetizzato attraverso un percorso altamente insolito derivato dal polichetide che coinvolge più passaggi enzimatici chiave. Ecco una panoramica semplificata del percorso:
1. Attivazione dei metaboliti della via Shikimate:
Il processo inizia con l'attivazione di due intermedi della via dello shikimato, il diidrossibenzoato (DHB) e il tetraidrossinaftalene (THN). Responsabili di questa attivazione sono gli enzimi noti come polichetide sintasi non riducente (NR-PKS).
2. Generazione di acido triacetico lattone intermedio:
Gli NR-PKS, in particolare TplA e TplB, utilizzano DHB e THN attivati per generare un intermedio lattone dell'acido triacetico.
3. Contrazione e ciclizzazione dell'anello:
Un enzima chiamato TplC avvia una cascata di riarrangiamenti. Modifica il lattone dell'acido triacetico per indurre la contrazione dell'anello. I passaggi successivi catalizzati da altri enzimi promuovono la ciclizzazione per formare il sistema ad anello tropolonico.
4. Idrossilazione aromatica:
Infine, enzimi come le monoossigenasi del citocromo P450 eseguono reazioni di idrossilazione sullo scaffold del tropolone per produrre tropoloni idrossilati.
In sintesi, la complessa biosintesi dei tropoloni nei funghi comporta l'attivazione dei metaboliti della via shikimato, la formazione di lattone dell'acido triacetico, la contrazione/ciclizzazione dell'anello e l'idrossilazione aromatica. Il gruppo di ricerca responsabile di questa scoperta ha condotto approfondite analisi genetiche, biochimiche e sintesi chimica per svelare il percorso dettagliato. Le loro scoperte hanno fatto luce sulla complessa biochimica della biosintesi del tropolone e hanno aperto nuove strade per l'esplorazione di prodotti naturali correlati con potenziale significato farmacologico.
