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❖ Biosíntesis de Terpenos y Esteroides:

➢ Terpenos:

Los terpenos se forman a través de uniones de unidades biológicas de isopreno. La unión de dos monómeros de acuerdo a la Regla Isoprénica de Wallach pueden dar el precursor pirofosfato de geranilo (GPP). Los terpenos irregulares, tales como el ácido crisantémico de las piretrinas, no siguen esta regla. El pirofosfato de geranilo esprecursor de los monoterpenos. La incorporación de otra unidad isoprénica da como producto el pirofosfato de farnesilo (FPP), precursor de los sesquiterpenos. Una unidad más forma el pirofosfato de geranilgeranilo (GGPP), el cual es el compuesto base para formar diterpenos. El escualeno, precursor de triterpenos y esteroides, se forma por la dimerización de dos unidades de FPP, mientras que elfitofluoeno, compuesto base para los carotenoides, se obtiene de manera homóloga por dimerización del GGPP. Los politerpenos se forman por uniones isoprénicas múltiples y repetitivas, y por regla general no presentan ciclizaciones.

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Figura Isopreno.

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Figura Pirofosfato de isopentenilo, el precursor en la biosíntesis de los terpenos.

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Figura Resumen biosintético de losterpenos.

Las unidades de isopreno pueden ser biosintetizadas por medio de dos vías:
• A través de intermediarios de la Ruta del Ácido Mevalónico (MVA), la cual ocurre en el citoplasma.


• A partir de compuestos derivados de la Ruta del 2-C-metil-D-eritritol 4-fosfato , denominada también Ruta de la 5-Fosfono-1-Desoxi-D-Xilulosa (DXP). Originalmente se pensaba que los precursoresbiosintéticos de todos los terpenos provenían de la ruta MVA, hasta que recientemente se descubrió que diversos terpenos en plantas y bacterias se producen mediante la ruta DXP. Esta via ocurre en los cloroplastos y leucoplastos.[





• Ruta del ácido mevalónico:
Esta ruta biosintética parte de dos unidades de acetil coenzima A (Ac-CoA), en donde se condensan por medio de una reaccióntipo Claisen para dar acetoacetil-CoA (AcAcCoA). Esta molécula se vuelve a condensar con una tercera unidad de AcCoA para dar como producto 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) como intermediario. El tioéster de la coenzima A se reduce para formar el aldehído correspondiente, el mevaldehído (MVA), el cual se reduce a ácido mevalónico (MEV). Por acción de dos moléculas de adenosin trifosfato (ATP)el mevalonato se fosforila (MEV-P y MEV-PP) y descarboxila para dar como productos los precursores de los terpenos, el pirofosfato de isopentenilo (IPP) y su isómero, el pirofosfato de dimetilalilo (DMAPP). La ruta del mevalonato es prácticamente universal y se lleva a cabo en el citosol. Por esta ruta se sintetizan principalmente sesquiterpenos, triterpenos y politerpenos.
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Figura Rutadel Mevalonato.
Enzimas utilizadas:
• EC 6.2.1.16 Acetoacetil-CoA sintetasa (AACoAS).
• EC 4.1.3.5 3-Hidroxi-3-metilglutaril-CoA sintasa (HMGCoAS).
• EC 1.1.1.88 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA reductasa (HMGCoAR).
• EC 2.7.1.36 Mevalonato quinasa (MEVK).
• EC 2.7.4.2 Fosfomevalonato quinasa (PMK).
• EC 4.1.1.33 Mevalonate 5-difosfato descarboxilasa (MDD).
• EC5.3.3.2 Difosfato de isopentenilo isomerasa (IPPI)

Ruta de la 5-Fosfono-1-Desoxi-D-Xilulosa:

Flesch observó en 1988 que los patrones de marcaje isotópico en terpenos hopanoides de las bacterias Rhodopseudomonas no coincidían con los correspondientes por una biosíntesis mevalónica. []Estudios posteriores encontraron que existía una segunda alternativa independiente del mevalonato parabiosintetizar unidades isoprénicas en bacterias y plantas. En esta ruta, una unidad de ácido pirúvico (Pyr), proveniente de la degradación de carbohidratos, se condensa en una reacción de Umpolung del grupo carbonilo del piruvato con el grupo carbonílico del D-gliceraldehído (G3P), para dar la 5-Fosfono-1-desoxi-D-xilulosa (DXP). Por medio de una condensación aldólica inversa, el carbono 1...