Total Synthesis, Stereochemical Assignment, and Divergent Enantioselective Enzymatic Recognition of Larreatricin

Abstract

A concise and efficient total synthesis of the lignan natural product larreatricin as well as an unambiguous assignment of configuration of its enantiomers are reported, resolving a long‐held controversy. Enzyme kinetic studies revealed that different polyphenol oxidases show high and remarkably divergent enantioselective recognition of this secondary metabolite.

Unraveling Plant Natural Chemical Diversity for Drug Discovery Purposes

“…A unifying work should be done, under a simple format, that could be like the one presented in Table 3 and completed by following the example of Solyomváry et al (2017). (Martin et al, 2018) Larrea tridentata (plant) 3 1 6 1 4 6 4 0 (±)−exotine B Murraya exotica (plant) 5 2 2 2 2 6 lanceolactone A (Acharyya and Nanda, 2018) Illicium lanceolatum (plant) 2 7 2 2 4 4 4 bussealin E (Twigg et al, 2018) Bussea sakalava (plant) 4 1 5 1 0 1 1 1 4 polyflavanostilbene B Polygonum cuspidatum(plant) 9 4 0 2 7 "Unnamed alkaloid" (Davison et al, 2018) Isatis indigotica (plant) 4 1 4 5 2 6…”

Eine peptidvermittelte Selbstspaltungsreaktion initiiert die Tyrosinaseaktivierung

“…[1,2] PPOs treten in Archaeen, Bakterien, Pilzen, Pflanzen und Tieren auf. [7][8][9][10] Konkret werden pflanzliche PPOs als Proenzyme (55-65 kDa) exprimiert, die aus einer enzymatisch aktiven (40-45 kDa) und einer C-terminalen Domäne (15)(16)(17)(18)(19) bestehen. [7][8][9][10] Konkret werden pflanzliche PPOs als Proenzyme (55-65 kDa) exprimiert, die aus einer enzymatisch aktiven (40-45 kDa) und einer C-terminalen Domäne (15)(16)(17)(18)(19) bestehen.…”

“…Der In-vivo-Aktivierungsmechanismus ist mit Ausnahme von drei Insekten-PPOs,d ie durch eine komplexe Kaskade von Serinproteinasen aktiviert werden, jedoch noch weitgehend unbekannt. [16][17][18] Es wird angenommen, dass das Detergens strukturelle Veränderungen innerhalb des Enzyms induziert, wodurch das aktive Zentrum fürankommende Substrate zugänglicher wird. [12,15] Apfel-und Champignon-Tyrosinasen kçnnen in vitro durch die Verwendung gebräuchlicher Proteasen aktiviert werden, [16,17] jedoch wurde in beiden Fällen die C-terminale Domäne nicht spezifisch abgespalten, sondern von den jeweiligen Proteasen (Trypsin und Proteinase K) vollständig verdaut.…”

“…[3][4][5][6] Bislang wurde berichtet, dass PPOs von Pflanzen, Pilzen und Bakterien in vivo sowohl in ihrer pro-(oder latenten) Form als auch in ihrer aktiven Form vorliegen. [7][8][9][10] Konkret werden pflanzliche PPOs als Proenzyme (55-65 kDa) exprimiert, die aus einer enzymatisch aktiven (40-45 kDa) und einer C-terminalen Domäne (15)(16)(17)(18)(19) bestehen. [11,12] Die C-terminale Domäne spielt bei der Regulation der Enzymaktivitätind er Zelle eine wichtige Rolle,i ndem sie die katalytische Tasche des aktiven Zentrums abschirmt, und darüber hinaus fürd ie korrekte Faltung der aktiven Domäne notwendig ist.…”

“…Aufgrund der fehlenden Kenntnis über den Aktivierungsprozess in vivo wird derzeit hauptsächlich das Detergens Natriumdodecylsulfat (SDS) zur In-vitro-Aktivierung von pro-PPOs verwendet. [16][17][18] Die pro-Form von MdPPO1 wurde rekombinant in E. coli überexprimiert und aufgereinigt, um diese schließlich zu kristallisieren. [16,19] Während der anfänglichen Kristallisationsversuche mit pro-MdPPO1 wurden gut streuende Kristalle lediglich von der C-terminalen Domäne (C cleaved )e rhalten ( [20] Die angenommene Selbstspaltung von MdPPO1 wurde mittels SDS-PAGEvon pro-Enzymlçsungen, die 20 Tage lang bei 4 8 8Ci nkubiert worden waren, bestätigt.…”