Diterpène

Définition

Le diterpène est un terpène composé de quatre groupes isoprène et a un point d'ébullition plus élevé. Les diterpènes sont les métabolites végétaux les plus importants dérivés du géranyle (géranyl-pyrophosphate, GPP). Ils sont classés en plusieurs catégories. Les différentes activités biologiques, notamment l'activité antimicrobienne, ont suscité l'intérêt pour l'identification de nouveaux composés antibiotiques à partir de cette classe de composés diterpéniques.

Des structures de diterpènes :

Les diterpènes sont une classe de composés naturels qui possèdent un squelette central de 20 carbones. Leur formation peut être rationalisée en considérant les différents types de cyclisation du géranyl-diphosphate (GPP).

Explications

Les diterpènes sont un groupe de terpénoïdes trouvés comme métabolites secondaires dans les organismes terrestres et marins. Ils interviennent dans un squelette C-20 où les unités d'isoprène se combinent sous différentes formes pour donner un éventail de diterpènes tels que l'abiétane, le guanacastène A, le quinonoïde, le jatropha et les types cafestol et kahweol. Ceux-ci et plusieurs autres peuvent être trouvés dans le café, le thé et les espèces de Salvia. Certains types de diterpènes ont été isolés du champignon Trichoderma longibrachiatum et de la famille des éponges.

Les diterpènes, avec 20 atomes de carbone, comprennent du phytol, qui est le côté hydrophobe de la chlorophylle, des hormones de la gibbérelline, des acides de résines de conifères et d'espèces de légumineuses, des phytoalexines et un certain nombre de métabolites importants sur le plan pharmacologique, notamment le taxol. Agent anticancéreux présent à de très faibles concentrations (0,01 % de poids sec) dans le bois d'if et la forskoline, un composé utilisé pour traiter le glaucome.

🚩 Certaines gibbérellines ont 19 atomes de carbone, elles ne sont donc pas considérées comme des diterpènes car elles ont perdu un atome de carbone au cours d'une réaction de clivage.

Cartégories

Les catégories de diterpènes sont : phytanes, labdanes, halimanes, clérodanes, pimaranes, abiétanes, cassanes, rosanes, vouacapanes, podocarpanes, trachlobanes, kauranes, aphidicolanes., stémodanes, stémaranes, bayéranes, atisanes, gibbérellanes, taxanes, cembranes, daphnanes, tiglianes et ingénanes.

Diterpénoïdes

Tous les diterpénoïdes dérivent d'un substrat commun, le diphosphate de (E,E,E)-géranyl-géranyle, qui est cyclisé en l'un des nombreux échafaudages par une diterpène synthase (DTS). Alors que la biosynthèse des diterpènes a été largement étudiée chez les plantes et les champignons, les bactéries sont maintenant reconnues pour leur production de diterpénoïdes uniques et sont susceptibles d'héberger un réservoir sous-exploré de nouvelles diterpène synthases. La biosynthèse des diterpénoïdes bactériens peut être exploitée pour la découverte de nouveaux produits naturels, une meilleure compréhension mécanistique des diterpène synthases et l'ingénierie rationnelle de voies métaboliques entières.

Les diterpénoïdes sont présents dans de nombreuses plantes utilisées pour leurs propriétés médicinales réputées et ont suscité un intérêt en tant que phytopharmaceutiques potentiels sous la forme d'extraits de plantes standardisés.

L'un des produits phytopharmaceutiques les plus étudiés est le Ginkgo biloba, qui a produit des résultats prometteurs sur la mémoire et les fonctions cognitives dans de nombreuses études cliniques. Les effets pharmacologiques de la feuille de Ginkgo biloba ont été attribués aux constituants flavonoïdes et terpènes, qui comprennent une série de diterpènes inhabituels, les ginkgolides, qui ont une gamme d'effets biologiques pertinents pour les troubles cognitifs et circulatoires.

Cinq types de diterpénoïdes sont présents dans la sauge Salvia, à savoir les diterpénoïdes d'abiétane, les diterpénoïdes de clérodane, les diterpénoïdes de pimarane, les diterpénoïdes de labdane et autres.

✅ Dans les sauges Salvia, six types de sesquiterpénoïdes (15C) sont présents, à savoir les sesquiterpènes aliphatiques, les germacranes, les carotanes, les caryophyllanes, les guaianes et autres. Les sesterterpénoïdes C-23 et C-25 sont présents dans Salvia. Cinq types de triterpénoïdes (30C) se trouvent dans la sauge, à savoir les ursanes, les oléananes, les lupanes, les dammaranes et autres.

Diterpène cyclase

La diversité structurelle et fonctionnelle est obtenue par les diverses fonctions des diterpène cyclases et des enzymes de modification chimique. À ce jour, les ADNc d'une variété de diterpène cyclases responsables de la formation de squelettes carbonés ou d'intermédiaires diphosphates cycliques, tels que le copalyl diphosphate, ont été clonés à partir de plantes supérieures, de bryophytes, de champignons et de bactéries.

Les réactions catalysées par les diterpène cyclases entraînent plusieurs modifications chimiques représentatives catalysées par des enzymes telles que les oxygénases, les acétylases et les glucosyltransférases.

Diterpène synthase

Les diterpènes synthases, qui ont été clonées principalement à partir de plantes et de champignons supérieurs, peuvent être classées en au moins quatre groupes basés sur la combinaison de deux types fondamentaux de réaction de cyclisation : type-A, type-B, type-A-type-B, et type-B-type-A.

La réaction de cyclisation catalysée par une synthase de type-A est initiée par ionisation du diphosphate de géranyle (GPP) pour donner un cation allylique, suivie d'une cyclisation et d'une déprotonation pour générer un hydrocarbure diterpène oléfinique (oléfine) ou par capture d'une molécule d'eau pour générer un alcool diterpène. La réaction de type-B est initiée par protonation au niveau de la double liaison C14,15 du GPP en aval du diphosphate allylique.

Les gènes bactériens codant pour les diterpènes synthases ont été reconnus pour la première fois dans le cadre de l'observation selon laquelle, alors que la plupart des actinomycètes n'ont pas la voie du mévalonate (MVA) et utilisent la voie du phosphate de méthylérythritol pour fournir le DMAPP et l'IPP, les précurseurs clés du métabolisme des terpénoïdes sont présents dans certaines souches de Streptomyces.

En rapport avec "diterpène"

• hémiterpène

  

  Un hémiterpène est le terpène le plus simple et moins d'une centaine de composés sont connus.

• monoterpène

  

  Le monoterpène (C10H16) est un terpène comme un dimère d'isoprène. Il peut être divisé en composés acycliques, monocycliques, bicycliques et tricycliques.

• sesquiterpène

  

  Un sesquiterpène est un terpène de formule C15H24 constitué de trois unités isoprènes C5H8.

• terpène

  

  Un terpène est une substance chimique à forte odeur présente dans certaines plantes, notamment les conifères.