Биосинтез стеролов и экдистероидов в культуре волосатых корней живучки

В волосатых корнях Ajuga reptans var. atropurpurea в составе стеролов обнаружены клеростерол, 22-дегидроклеростерол и холестерин, а в составе экдистероидов — 20-гидроксиэкдизон, сиастерон, изосиастерон и 29-норсиастерон. Для изучения биосинтеза этих стероидных соединений мы провели эксперименты по скармливанию волосатым корням живучки различных субстратов стеролов с метками 2H и 13C. В настоящей статье обобщены результаты наших исследований в этой области. Скармливание меченых десмостеролов, 24-метиленхолестерина и ацетата-13C2 позволило установить механизм биосинтеза двух C29-стеролов и вновь выявленного кодистерола, включая метаболическую взаимосвязь метильных групп C-26 и C-27. В волосатых корнях живучки 3α-, 4α- и 4β-атомы водорода холестерина после его превращения в 20-гидроксиэкдизон сохранялись в исходных положениях, что отличается от результатов, полученных для папоротника и насекомого. Кроме того, было установлено, что 5β-H 20-гидроксиэкдизона происходит исключительно от атома водорода C-6 холестерина, что не согласуется с результатами, полученными для папоротника и насекомого. Эти данные убедительно подтверждают участие 5α,6α-эпоксида 7-дегидрохолестерина в качестве промежуточного соединения. Кроме того, 7-дегидрохолестерин, 3β-гидрокси-5β-холест-7-ен-6-он (5β-кетол) и 3β,14α-дигидрокси-5β-холест-7-ен-6-он (5β-кетодиол) превращались в 20-гидроксиэкдизон. Таким образом, для ранних этапов биосинтеза 20-гидроксиэкдизона предлагается следующий путь: холестерин → 7-дегидрохолестерин → 5α,6α-эпоксид 7-дегидрохолестерина → 5β-кетол → 5β-кетодиол. 3β-Гидрокси-5β-холестан-6-он также включался в состав 20-гидроксиэкдизона, что указывает: введение 7-еновой группы не обязательно происходит непосредственно после холестерина. Установлено, что гидроксилирование по C-25 в ходе биосинтеза 20-гидроксиэкдизона происходит примерно в 70% случаев с сохранением исходной конфигурации и в 30% — с инверсией. Наконец, было показано, что клеростерол является предшественником сиастерона и изосиастерона.