isopimara-7,15-diene | 1686-66-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 异戊烯醇脂质
• 英文名称: isopimara-7,15-diene
• 英文别名: 9α-isopimara-7,15-diene；(-)-7,15-isopimaradiene；iso-pimara-7,15-diene；Isopimara-7,15-dien；isopimaradiene；(13αC¹⁵)-pimara-7,15-diene；(2S,4aS,4bS,8aS)-2-ethenyl-2,4b,8,8-tetramethyl-3,4,4a,5,6,7,8a,9-octahydro-1H-phenanthrene
• CAS: 1686-66-4
• 化学式: C₂₀H₃₂
• 分子量: 272.474
• InChiKey: VCOVNILQQQZROK-QGZVKYPTSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  6.8
• 重原子数：
  20
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.8
• 拓扑面积：
  0
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  0

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  isopimara-7,15-diene 在 吡啶 、 chromium(VI) oxide 作用下， 反应 2.0h， 生成 (4aS,6aR,7S,9S,11aR,11bS)-7-hydroxy-4,4,9,11b-tetramethyldodecahydro-6a,9-methanocyclohepta[a]naphthalen-6(2H)-one
  参考文献：
  名称：

  A Hibaene Model

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja01065a023
• 作为产物：
  描述：

  异海松酸 在 lithium aluminium tetrahydride 、 lithium-sodium alloy 、 氨 、 sodium hydride 、 三乙胺 作用下， 以 四氢呋喃 、 乙醚 、 二氯甲烷 为溶剂， 反应 1.08h， 生成 isopimara-7,15-diene
  参考文献：
  名称：

  Partial synthesis of 9,10-syn-diterpenes via tosylhydrazone reduction: (-)-(9.beta.)-pimara-7,15-diene and (-)-(9.beta.)-isopimaradiene

  摘要：

  (9-β)-坝沙烯-7,15-二烯(3)及其C-13表式异构体(4)是从水稻中产生的植保素类木菠萝烯(1和2)生物合成中的一个中间体。3和4从甲基巴沙和异巴沙-8,15-二烯-18酸(8b和8a)中合成。铬酸-二吡啶配合物对8a和8b以及它们的二烯烃15a和15b进行邻位氧化得到8,15-二烯-7-酮类化合物-9a、9b、16a和16b(35-54%产率)。用液氨-锂对9a、16a和16b进行还原,主要产率获得trans,anti,trans-异巴沙和巴沙-15-烯-7-酮(10,17a和17b)。相比之下,使用邻苯二酚硼烷还原9a和9b的犀角腙,得到具有9,10-顺式立体结构的甲基(9-β)-异巴沙-7,15-二烯-20酸和甲基(9-β)-巴沙-7,15-二烯-20酸(23a和23b)。通过羧酸基团转化为甲基基团得到这两种二烯烃的亲本化合物。合作研究发现,3是用紫外处理过的水稻粗酶提取液培养(E,E,E)-瑞香龙脑二磷酸酯后产生的五种二烯烃中的一种。

  DOI：

  10.1021/jo00043a013

文献信息

• Functional characterization of wheat ent-kaurene(-like) synthases indicates continuing evolution of labdane-related diterpenoid metabolism in the cereals
  作者：Ke Zhou、Meimei Xu、Mollie Tiernan、Qian Xie、Tomonobu Toyomasu、Chizu Sugawara、Madoka Oku、Masami Usui、Wataru Mitsuhashi、Makiko Chono、Peter M. Chandler、Reuben J. Peters

  DOI：10.1016/j.phytochem.2012.08.021

  日期：2012.12

  gibberellin biosynthesis is evident from the relevant expanded and functionally diverse family of ent-kaurene synthase-like (KSL) genes found in rice the (OsKSLs). Herein reported is the biochemical characterization of a similarly expansive family of KSL from wheat (the TaKSLs). In particular, beyond ent-kaurene synthases (KS), wheat also contains several biochemically diversified KSLs. These react either

  小麦 (Triticum aestivum) 和水稻 (Oryza sativa) 是农业上最重要的两种谷类作物。众所周知，大米可以产生许多用作植物抗毒素和/或化感物质的二萜类天然产物。具体来说，这些是与劳丹脂相关的二萜类化合物，源自特征性劳丹二烯基/共聚二磷酸 (CPP)，其与赤霉素生物合成的生物合成关系从相关的扩展和功能多样的 ent-kaurene 合酶 (KSL) 基因家族中发现大米（OsKSLs）。本文报道了来自小麦的类似广泛的 KSL 家族（TaKSL）的生化特征。特别是，除了 ent-kaurene 合酶 (KS)，小麦还包含几种生化多样化的 KSL。它们与赤霉素生物合成中常见的 ent-CPP 中间体或与小麦中发现的 CPP 的正常立体异构体反应（如描述小麦 CPP 合酶的随附论文所证明）。与大麦 (Hordeum vulgare) KS 的比较表明单子叶植物 KS 的保护，至少在小谷物谷物中
• Probing Labdane-Related Diterpenoid Biosynthesis in the Fungal Genus <i>Aspergillus</i>
  作者：Meimei Xu、Matthew L. Hillwig、Mollie S. Tiernan、Reuben J. Peters

  DOI：10.1021/acs.jnatprod.6b00764

  日期：2017.2.24

  biosynthesis. Notably, fungi contain a number of cyclases characteristic of labdane-related diterpenoid metabolism, which have not been much explored. These also are often found near cytochrome P450 (CYP) mono-oxygenases that presumably further decorate the ensuing diterpene, suggesting that these fungi might produce more elaborate diterpenoids. To probe the functional diversity of such biosynthetic capacity

  尽管萜类化合物的产生通常与植物有关，但各种真菌都含有操纵子，这些操纵子预计会导致这种生物合成。值得注意的是，真菌含有许多与拉丹烷有关的二萜类代谢特征的环化酶，目前尚未对此进行过多研究。这些也经常在细胞色素P450（CYP）单加氧酶附近发现，推测可能进一步修饰了随后的二萜，表明这些真菌可能会产生更复杂的二萜。为了探测这种生物合成能力的功能多样性，对真菌曲霉属的系统发育多样性环化酶和相关CYP进行了研究。进行了这项研究，揭示了它们产生异戊二烯衍生的二萜的能力。有趣的是，在植物相关真菌中大量发现了与拉丹烷相关的二萜类生物合成基因，这暗示这些天然产物可能在这种相互作用中起作用。因此，在此假设异匹马烷的生产可以帮助曲霉属真菌的植物腐生生活方式。
• Functional Characterization of Nine Norway Spruce <i>TPS</i> Genes and Evolution of Gymnosperm Terpene Synthases of the <i>TPS-d</i> Subfamily  
  作者：Diane M. Martin、Jenny Fäldt、Jörg Bohlmann

  DOI：10.1104/pp.104.042028

  日期：2004.8.1

  isolation and functional characterization of nine additional terpene synthase (TPS) cDNAs from Norway spruce. These cDNAs encode four monoterpene synthases, myrcene synthase, (-)-limonene synthase, (-)-alpha/beta-pinene synthase, and (-)-linalool synthase; three sesquiterpene synthases, longifolene synthase, E,E-alpha-farnesene synthase, and E-alpha-bisabolene synthase; and two diterpene synthases, isopimara-7

  本构和诱导的类萜是许多植物抵抗潜在草食动物和病原体的重要防御化合物。在挪威的云杉（Picea abies L. Karst）中，用茉莉酸甲酯处理可引起复杂的化学和生化萜类防御反应，这与茎中创伤性树脂导管发育以及针中挥发性萜类化合物释放有关。（+）-3-carene合酶的克隆是在分子遗传学水平上表征该系统的第一步。在这里，我们报告了来自挪威云杉的9种其他萜烯合酶（TPS）cDNA的分离和功能表征。这些cDNA编码四个单萜合酶，月桂烯合酶，（-）-柠檬烯合酶，（-）-α/β-pine烯合酶，和（-）-芳樟醇合酶。三个倍半萜烯合酶，长叶烯合酶，E，E-α-法呢烯合酶，和E-alpha-bisabolene合酶；以及两种二萜合酶，即异欧美拉拉-7,15-二烯合酶和左旋美联radi /枞二烯合酶，​​每种产物都有其独特的特征。据我们所知，以前没有描述过编码异波美拉-7,15-二烯合酶和长叶烯合酶的基
• Evolution of Conifer Diterpene Synthases: Diterpene Resin Acid Biosynthesis in Lodgepole Pine and Jack Pine Involves Monofunctional and Bifunctional Diterpene Synthases    
  作者：Dawn E. Hall、Philipp Zerbe、Sharon Jancsik、Alfonso Lara Quesada、Harpreet Dullat、Lina L. Madilao、Macaire Yuen、Jörg Bohlmann

  DOI：10.1104/pp.112.208546

  日期：2013.1.31

  Diterpene resin acids (DRAs) are major components of pine (Pinus spp.) oleoresin. They play critical roles in conifer defense against insects and pathogens and as a renewable resource for industrial bioproducts. The core structures of DRAs are formed in secondary (i.e. specialized) metabolism via cycloisomerization of geranylgeranyl diphosphate (GGPP) by diterpene synthases (diTPSs). Previously described

  二萜树脂酸 (DRA) 是松树 (Pinus spp.) 油树脂的主要成分。它们在针叶树防御昆虫和病原体以及作为工业生物产品的可再生资源方面发挥着关键作用。DRA 的核心结构是通过二萜合酶 (diTPS) 对香叶基香叶基二磷酸 (GGPP) 的环异构化在二级（即特化）代谢中形成的。先前描述的 DRA 生物合成的裸子植物 diTPS 是双功能酶，可催化 GGPP 的初始双环化，然后在两个离散的 II 类和 I 类活性位点重排 (+)-copalyl 二磷酸中间体。相比之下，赤霉素初级（即一般）代谢的类似二萜是由两个单功能 II 类和 I 类 diTPS 的连续活性产生的。使用高通量转录组测序，我们从杰克松 (Pinus banksiana) 和黑松 (Pinus contorta) 中发现了 11 diTPS。其中三个与已知的针叶树双功能左旋海松二烯/松香二烯合酶直系同源。令人惊讶的是，两组直系同源
• Bifunctional cis-Abienol Synthase from Abies balsamea Discovered by Transcriptome Sequencing and Its Implications for Diterpenoid Fragrance Production
  作者：Philipp Zerbe、Angela Chiang、Macaire Yuen、Björn Hamberger、Britta Hamberger、Jason A. Draper、Robert Britton、Jörg Bohlmann

  DOI：10.1074/jbc.m111.317669

  日期：2012.4

  The labdanoid diterpene alcohol cis-abienol is a major component of the aromatic oleoresin of balsam fir (Abies balsamea) and serves as a valuable bioproduct material for the fragrance industry. Using high-throughput 454 transcriptome sequencing and metabolite profiling of balsam fir bark tissue, we identified candidate diterpene synthase sequences for full-length cDNA cloning and functional characterization. We discovered a bifunctional class I/II cis-abienol synthase (AbCAS), along with the paralogous levopimaradiene/abietadiene synthase and isopimaradiene synthase, all of which are members of the gymnosperm-specific TPS-d subfamily. The AbCAS-catalyzed formation of cis-abienol proceeds via cyclization and hydroxylation at carbon C-8 of a postulated carbocation intermediate in the class II active site, followed by cleavage of the diphosphate group and termination of the reaction sequence without further cyclization in the class I active site. This reaction mechanism is distinct from that of synthases of the isopimaradiene- or levopimaradiene/abietadiene synthase type, which employ deprotonation reactions in the class II active site and secondary cyclizations in the class I active site, leading to tricyclic diterpenes. Comparative homology modeling suggested the active site residues Asp-348, Leu-617, Phe-696, and Gly-723 as potentially important for the specificity of AbCAS. As a class I/II bifunctional enzyme, AbCAS is a promising target for metabolic engineering of cis-abienol production.