Investigação da origem biossintética de cromenos em Piper aduncum e Peperomia obtusifolia

Resumo

Os cromenos representam uma importante classe de compostos isolados de diversas espécies de Piperaceae e mostram diversas atividades biológicas, incluindo antifúngica, tripanocida, antioxidante e antiparasitária. Essas substâncias apresentam grande diversidade estrutural e propõe-se que a origem biossintética das mesmas seja diferente em Piper e Peperomia. A diversificação das vias metabólicas é corroborada pela presença de um grupo metílico como substituinte no anel aromático exclusivamente em espécies de Peperomia. Com isso, a biogênese sugerida para os cromenos acumulados em Peperomia está baseada na via policetídica, via condensação aldólica, tendo como um dos precursores o ácido orselínico, enquanto que os cromenos isolados de espécies de Piper, são biossintetizados via chiquimato, fornecendo assim cromenos com padrão de substituição no anel aromático característico da via C6-C1. Estudos realizados demonstram que tanto os cromenos isolados de Piper quanto de Pepepromia, apresentam prenilações no sistema aromático. Atualmente, está comprovado que as unidades isoprênicas (IPP ou DMAPP) são derivadas da via do mevalonato (compartimentalizada no citosol) e triose-piruvato (compartimentalizada nos plastídios). A prenilação do ácido p-hidroxibenzóico ocorre via triose piruvato, enquanto que a prenilações subsequentes ocorre via mevalonato. A via triose-piruvato segue ritmo circadiano diurno aparentemente. O rítmo circadiano da ciclase envolvida na de uma unidade prenila para formação do grupo cromeno ainda é desconhecido. Em vista disto, Piper aduncum e Peperomia obtusifolia foram adotadas como modelo para a determinação do ritmo circadiano da ciclase e da produção de cromenos. Além dos estudos circadianos, o presente projeto visa realizar ensaios enzimáticos utilizando os prováveis precursores (ácido orselínico e ácido p-hidroxibenzóico), incorporação de precursores marcados com isótopos estáveis em extratos enzimáticos das espécies selecionadas, incluindo a glicose (1-13C), malonil-CoA e acetato de sódio, análise das frações enzimáticas por eletroforese bidimensional e espectrometria de massas (visando encontrar diferenças na expressão protéica). Os resultados destes experimentos irão fornecer subsídios para explicar a diferença em nível proteômico sobre as rotas distintas envolvidas na formação dos cromenos que mostram acúmulo em espécies de Piper e Peperomia.