Xanthotoxine

Ombelliférone.

L'ombelliférone est une coumarine, l'une des nombreuses sous-familles des phénylpropanoïdes, et est donc biosynthétisée comme ces derniers à partir de la L-phénylalanine selon la voie des phénylpropanoïdes (ou voie du shikimate). La phénylalanine est dans un premier temps transformée en acide cinnamique par l'action de la phénylalanine ammonia-lyase (PAL), celui-ci étant ensuite hydroxylé en acide paracoumarique par l'action de la cinnamate 4-hydroxylase (C4H). Ce dernier est une nouvelle fois hydroxylé par l'action de la cinnamate/coumarate 2-hydroxylase (C2H) pour former l'acide 2,4-dihydroxycinnamique, puis par une rotation de la liaison insaturée adjacente au groupe carboxyle de ce dernier. La réaction s'achève par une estérification intramoléculaire, le groupe hydroxyle en C2' étant attaqué par le groupe carboxyle, formant un cycle de lactone.

${\displaystyle {\xrightarrow {PAL}}}$ ${\displaystyle {\xrightarrow {C4H}}}$ ${\displaystyle {\xrightarrow {C2H}}}$ ${\displaystyle \longrightarrow }$

Pyrophosphate de diméthylallyle.

La biosynthèse continue ensuite par l'activation du pyrophosphate de diméthylallyle (DMAPP), produit selon la voie du mévalonate, formant un carbocation par clivage du diphosphate. Une fois activé, l'enzyme ombelliférone 6-prényltransférase catalyse la C-alkylation entre le DMAPP et l'ombelliférone sur la position activée, en ortho du phénol, menant à la formation de la déméthylsubérosine. Cette réaction est suivie par une hydroxylation catalysée par l'enzyme marmésine synthase formant la marmésine, suivie d'une seconde hydroxylation avec départ d'acétone catalysée par la psoralène synthase formant le psoralène. Le psoralène est ensuite transformé par l'action de la psoralène 8-monooxygénase formant le xanthotoxol. Ce dernier voit son groupe phénol méthylé par réaction avec le S-adénosylméthionine, réaction catalysée par la xanthotoxol O-méthyltransférase formant la xanthotoxine[7].