Jasmonsäure

Strukturformel
Allgemeines
Name	Jasmonsäure
Andere Namen	JA (−)-Jasmonsäure (1R,2R)-3-Oxo-2-pent-2-enyl- cyclopentanessigsäure
Summenformel	C12H18O3
CAS-Nummer	6894-38-8
PubChem	5281166
Eigenschaften
Molare Masse	210,27 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Schmelzpunkt	160 °C [1]
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [2] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Jasmonsäure ist ein ubiquitäres Phytohormon und Grundstruktur der Gruppe der Jasmonate, deren Funktion die Regulierung des Wachstums und der Alterung vor allem von Blättern und Wurzeln der Pflanzen ist. Jasmonsäure spielt in einer Vielzahl von Pflanzen eine entscheidende Rolle als Signal bei der Abwehr von biotischem und abiotischem Stress. Wichtigstes Derivat ist ihr Methylester, das Methyljasmonat.

Biosynthese

Der Biosyntheseweg von Jasmonaten konnten Brady Vick und Don Zimmerman aufklären.^[3][4] So wird Jasmonsäure aus α-Linolensäure gebildet. Die Synthese erfolgt in zwei räumlich getrennten Teilschritten. Der erste Schritt wird von den in der chloroplastidären Membran lokalisierten Enzymen 13-Lipoxygenase (13-LOX), 13-Allenoxidsynthase (13-AOS) und Allenoxidcyclase (AOC) katalysiert. Dabei entsteht das Zwischenprodukt cis-(+)-12-Oxophytodiensäure (OPDA). OPDA oder dessen CoA-Ester wird im zweiten Teilschritt zu den Peroxisomen weitergeleitet. Dort wird der Cyclopentanring von OPDA reduziert. Anschließend katalysieren die Enzyme der β-Oxidation der Fettsäuren auch die Carboxylseitenkette von OPDA und es entsteht (+)-7-iso-Jasmonsäure beziehungsweise das Diastereomer (−)-Jasmonsäure.^[5]

Aus α-Linolensäure (1) wird durch 13-Lipoxygenase (13-LOX) (A) zu 13(S)-Hydroperoxylinolensäure (2) peroxidiert. Daraus entsteht en Epoxid, das 12,13(S)-Epoxy-9(Z),11(E),15(Z)-oktadekatriensäure (3), was die 13-Allenoxidsynthase (13-AOS) (B) katalysiert. Eine Allenoxidcyclase (AOC) (C) zyklisiert das Epoxid schließlich zu 12-oxo-Phytodienonsäure (OPDA) (4). Im Verlauf weiterer Reaktionen bildet sich (+)-7-iso-Jasmonsäure (5a), was zur stabilen (−)-Jasmonsäure (5b) epimerisiert wird.

Reaktionen

Durch Reduktion, beispielsweise mittels Natriumborhydrid, kann Jasmonsäure zur Synthese von Cucurbinsäure eingesetzt werden.^[6] Die Reduktion verläuft nur mit schwacher Diastereoselektivität.

Quellen

1. ↑ Datenblatt von (+/−)-Jasmonsäure
2. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
3. ↑ Vick, BA. und Zimmerman, DC. (1984): Biosynthesis of Jasmonic Acid by Several Plant Species. In: Plant Physiol. 75(2); 458–461; PMID 16663643; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
4. ↑ Vick, BA. und Zimmerman, DC. (1987): Pathways of Fatty Acid Hydroperoxide Metabolism in Spinach Leaf Chloroplasts. In: Plant Physiol. 85(4); 1073–1078; PMID 16665806; PDF (freier Volltextzugriff, engl.)
5. ↑ Jasmonat – Wirkungsweise
6. ↑ W. Dathe, C. Schindler, G. Schneider, J. Schmidt, A. Porzel, E. Jensen, I. Yamaguchi; Phytochemistry 1991, 30, (6), 1909–1914.

Literatur

• Ushio Sankawa, Derek H. R. Barton, Koji Nakanishi, Otto Meth-Cohn: Comprehensive Natural Products Chemistry: Polyketides and Other Secondary Metabolites Including Fatty Acids and Their Derivatives, ISBN 0-08-043153-4.
• C. Delker, I. Stenzel, B. Hause, O. Miersch, I. Feussner, C. Wasternack: Jasmonate biosynthesis in Arabidopsis thaliana—enzymes, products, regulation. Plant biology (Stuttgart, Germany), 2006 May;8(3):297–306