Zur Biogenese der Steroide

Abstract

Nach den bekannten theoretischen und experimentellen Arbeiten zur Biogenese der Steroide wird eine neue Anschauung entwickelt, die in dem lsosqualen die natiirliche Vontufe der pflanzlichen und tierischen Steroide sieht. Mit dieser Annahme ist es ohne Schwierigkeiten moglich, die Merkmale der Konstitution und Konfiguration und die rnannigfaltigen Abwandlungen in der Encheinungsform dieser Naturstoffe zu deuten.Die Theorie von Robinson') iiber die Biosynthese der Steroide aus dem Jahre 1937 geht von der Annahrne aus, da6 das Kohlenstoff-Gerust aus A c e t o n -u n d F o r ma 1 d e h y d -B a u s t e i n e n oder deren biologischen Aquivalenten aufgebaut werde. Aus der Formulierung ist die Verteilung der Bausteine ohne weiteres abzulesen : a Robinson 1937Durch Anlagerung von Formaldehyd an eine oder an beide Methylgruppen des Acetons entstehen Ketten von 4 oder 5 C-Atomen, aus denen durch Yondensation die Ringe A, B, C und ein Teil des Ringes D gebildet werden. Zur Erglnzung des Fiinfrings und zum Aufbau der Seitenkette dient ein Bruchstiick aus 3 Aceton-Bausteinen. Robinson hat schon darauf hingewiesen, da6 die Bildung des Fiinfr i n g s nur durch eine zusatzliche Hypothese erklart werden konne.Aus dem Schema geht nicht hervor, warum die Kondensation der Ketten gerade in der angegebenen Weise erfolgen mu5. Ein gerichteter Aufbau wire nur denkbar, wenn von einem Ftinfring-Keton aus die Angliederung der weiteren Ringe im Sinne des Robinson-Ringschlusses eintreten wiirde. Es ist aber unwahrscheinlich; da9 die898 Prinzip, das sich fur den kiinstlichen dufbau der Steroide als auDerordentlich fruchtbar erwiesen hat, den biologischen Reaktionsabliufen entspricht.

Revisited After 50 Years: The “Stereochemical Interpretation of the Biogenetic Isoprene Rule for the Triterpenes”

“…We note in passing that, within the rules of the game, the same chair conformation is a prerequisite for the formation of a large number of triterpenes not yet known in 1955 [9f]. Euphol differs from tirucallol only in its (20R)-configuration and, in compliance with the 1955 proposal, this difference can now be easily correlated with the conformational difference (boat vs. chair) in the fold of the precursor segment involved in the formation of ring D of the two diastereoisomers 31 ).…”

“…Ten years later, Ruzicka in his Nobel lecture [11] documented his old belief that cholesterol derives from a polycyclic triterpene by drawing the constitutional formula of a remarkable cholesterol-like triterpene that differed from lanosterol only in the position of a single angular Me group and the position of the (endocyclic) double bond (besides lacking lanosterol's side chain double bond; see also [20]). Finally, in the year of the formulation of the biogenetic isoprene rule, Mondon [31], in a paper also reviewing the history of the problem proposed an 'iso-squalene' containing the head-to-head junction between a geranyl and a geranylgeranyl residue instead two farnesyl residues as the C 30 H 50 precursor of cholesterol. The proposal was supposed to allow for a straightforward cyclization pathway leading directly to the backbone of cholesterol.…”

“…The lack of fidelity of the corresponding enzyme has been made responsible for the partial scrambling of label occasionally observed in experiments with labeled substrates, but knowledge of the above relationship has nevertheless been resorted to routinely for the solution of specific problems in studies of terpene biosynthesis. 31 ) To date, no evidence is available for the existence of a (20S)-lanosterol counterpart of euphol. verified in two different ways i) feeding of CD 3 -labeled mevalolactone to an extract from Pisum sativum resulted in the production of a specimen of b-amyrin carrying a CD 3 -group in a-position at C (20) [93] (as confirmed by the partial synthesis of an authentic specimen [94] and expected on the basis of the correlation discussed in Footnote 30), and ii) feeding of the (E)-and (Z)-noroxidosqualenes 7 and 8 generated the diastereoisomeric nor-b-amyrins 9 and 10, respectively [95].…”