о/о lлава \z

4. Полипренильные боковые цепи

К числу полипренильных производных относятся боковые цепи таких биологически важных соединений, как витамин К, убихиноны, пласто-хиноны, токоферолы, а также фитольная группа хлорофилла. При синтезе этих структур во всех случаях донором алкильных групп служит полипренильный спирт в форме пирофосфатного эфира. Введение поли-пренильной цепи в ароматические группы, например в ароматические группы хинонов (рис. 10-8), происходите орто-лоложении по отношению к гидроксильной группе в восстановительном хиноне (гидрохиноне). Читатель должен уметь самостоятельно описать механизм отщепления лирофосфата и участия гидроксильной группы в этом процессе. Нельзя, однако, исключить, что декарбоксилирование предшественника сопряжено с реакцией конденсации [90] (гл. 14, разд. Е,4).

И. Стероидные соединения

Большой класс стероидов характеризуется наличием скелета, построенного из четырех колец, причем три конденсированных кольца — шестичленные, а четвертое — пятичленное. Холестанол (дигидрохоле-стерин) может считаться типичным представителем стероидных спиртов,, или стеринов:

Конаюрмация холесТпайола (транс-сочленение всех колец)

Большинство стеринов, в том числе и холестанол, имеет в положении 17 Се—Сю-боковую цепь. Структура этой цепи указывает на ее по-липренильную природу. При С-3 стероиды обычно содержат атом кислорода, который входит в состав ОН-группы в стерииах или часто в состав карбонильной группы в других стероидах. Большинство стероидных соединений несет две метальные группы, присоединенные к кольцам скелета и нумеруемые цифрами С-18 и С-19. Обратите внимание, что эти группы имеют аксиальную ориентацию. При обычном изображении проекции структуры их надо представить себе выдающимися вперед, на зрителя. Точно так же выдаются вперед — на зрителя — эквато

риально ориентированные 3-ОН-группа холестанола и боковая цепь при С-17.

Ангулярные метильные группы С-18 и С-19, а также 3-ОН-группа и боковая цепь ориентированы в одну и ту же сторону по отношению к плоскости стероидного кольца; все они находятся в {3-ориентации. Заместители, направленные в противоположную сторону, обозначаются как а-ориентированные. Если метильные группы (С-18 и С-19) почти всегда имеют {3-ориентацию, то 3-ОН-группа в некоторых стеринах может находиться в а-ориентации. При изображении структуры стероидов связь а-ориентированных заместителей принято обозначать штриховой линией, а связь {3-ориентированных заместителей — сплошной.

В холестаноле все сочленения между кольцами АиВ, ВиС, С и D имеют транс-шяфигурацию; это означает, что атомы водорода или метильные группы, присоединенные к мостиковым атомам углерода, проецируются в противоположные (стороны от плоскости кольца Благодаря этому все три шестичленных кольца принимают относительно ненапряженную конформацию типа кресла Однако введение двойной связи существенно меняет форму молекулы. Так, холестерин имеет двойную связь между С-5 л С-б (А5), что приводит к значительному искажению креслообразной конфигурации колец А и В. В некоторых стероидах сочленение между кольцами АиВ имеет ц«с-изомерию. Это резко (Меняет конфигурацию стероидной молекулы, делая ее не плоской, как у холестанола, а заметно изогнутой. Примером может служить |3JKonpo-станол — соединение, образующееся из холестерина под действием бактерий и в большом количестве присутствующее в фекалиях

Jb-Копростанол

В некоторых стеринах, в частности в эстрогенах, кольцо А является полностью ароматическим, а метильная группа С-19 отсутствует.

1. Биосинтез стеринов

ч Название сквален происходит от акулы Squalus, в печени которой это соединение накапливается из-за блокирования его окисления в холестерин Сквален является-также одним из важных компонентов липидов кожи человека

Большая часть стероидов в животном организме образуется из холестерина, который в свою очередь является производным сквалена15. Процесс превращения сквалена, протекающий в большинстве животных тканей, начинается с того, что под действием ферментной системы ми-кросом в присутствии 02 и NADPH образуется 2,3-окись сквалена

[91—94]. По-видимому, реакция проходит через стадию образования карбоний-иона при атаке протоном атома кислорода в эпоксидном кольце [уравнение (12-31)] [77]. Ток электронов (одновременный или поэтапный) приводит к замыканию всех четырех колец, а карбоний-ион остается у места присоединения боковой цепи к кольцу D [уравнение (12-31), этап а]. Перестройка структуры, ведущая к образованию лано-стерина [уравнение (12-31), этап б], является примечательной реакцией, которая сопряжена с перемещением одного гидрид-иона и двух метильных групп, как показано стрелками в уравнении (12-31). Кроме того, при этом имеет место уход водорода в форме протона из положения С-9 Ланостерин') используется в организме животных в качестве предшественника других стеринов. В растениях же, где холестерин отсутствует или содержится в очень небольшом количестве, основным предшественником при биосинтезе стеринов служи