Elucidando la vía biosintética y los mecanismos de los retrocálconos

Área de la Ciencia:

• Química de los productos naturales
• La bioquímica
• Biología molecular de las plantas

Sus antecedentes:

• Los chalcones son andamios importantes en el descubrimiento de drogas.
• Los retrocalcones, una clase distinta de calcones, tienen vías biosintéticas difíciles de alcanzar.
• La equinatina, una retrocalcona de *Glycyrrhiza inflata*, exhibe propiedades hepatoprotectoras.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el camino biosintético de los retrocalcones.
• Identificar las enzimas y los mecanismos clave implicados en la formación de retrocalcones.
• Comprender la base estructural de la especificidad de las enzimas en la biosíntesis de retrocalcón.

Principales métodos:

• Identificación y caracterización de las enzimas (cetorreductaza GinKR1).
• Etiquetado isotópico (¹⁸O) para rastrear los orígenes del oxígeno.
• Determinación de la estructura cristalina de GinKR1.
• Análisis bioinformático para identificar genes homólogos.

Principales resultados:

• Se identificó GinKR1, una cetorreductaza que cataliza la formación de esqueletos retrocalcónicos mediante reducción y deshidratación.
• Se reveló la biosíntesis inversa de los anillos A y B en comparación con los calcones normales (vías de shikimato y policetido).
• Se ha confirmado el origen del oxígeno carbonílico a partir de una flavanona 2-hidroxilasa mediante el etiquetado ¹⁸O.
• Elucidó la vía completa de seis enzimas para la biosíntesis de la equinatina.
• Se determinó la estructura cristalina de GinKR1, destacando una hélice α10 para la regioselectividad.
• Descubrió genes GinKR1 homólogos en 185 especies de plantas.

Conclusiones:

• Se han aclarado la vía biosintética y los mecanismos de los retrocalconos.
• GinKR1 y su hélice α10 son críticos para la formación de retrocalcones regioselectivos.
• La biosíntesis del retrocalcón implica pasos enzimáticos únicos y reversiones de la vía.