Voir la source de Pisatine

{{Infobox Chimie
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 | légende = Structure 2D de la molécule de pisatine.
<!-- Général -->
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 | nomIUPAC = 3-hydroxy-7-méthoxy-4',5'-méthylènedioxy-chromanocoumarane
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<!-- Propriétés chimiques -->
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<!-- Écotoxicologie -->
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}}
La '''pisatine''' (3-hydroxy-7-méthoxy-4',5'-méthylènedioxy-chromanocoumarane) est une [[phytoalexine]] produite par le [[Pois cultivé|pois]] (''Pisum sativum'')<ref name="Cruickshank">{{Article |langue=en |nom1=Cruickshank |prénom1=Iam |date=1962 |titre= ''Studies on phytoalexins IV: The antimicrobial spectrum of pisatin'' |url= |périodique=Australian Journal of Biological Sciences|volume=15 |numéro=1 |pages= |doi=}}.</ref>.
C'est la première phytoalexine qui a été purifiée<ref>{{Article |langue=en |nom1=Cruickshank |prénom1=Iam |nom2=Perrin |prénom2=D.R. |date=1960 |titre= ''Isolation of a phytoalexin from Pisum sativum L.'' |url= |périodique=Nature |volume=187 |numéro= |pages=799–800 |doi=10.1038/187799b0}}.</ref> et chimiquement identifiée<ref name=Perrin1962>{{Article |langue=en |nom1=Perrin |prénom1=D.R. |nom2=Bottomley |prénom2=W. |date=1962 |titre= ''Studies on phytoalexins. V. The structure of pisatin from Pisum sativum L.'' |url= |périodique=J. Am. Chem. Soc. |volume=84 |numéro= |pages=1919–22 |doi=10.1021/ja00869a030}}</ref>.

Sa formule moléculaire est {{formule chimique|C|17|H|14|O|6}}.

== Structure et propriétés ==
La structure de la pisatine se compose d'un {{lien|fr=ptérocarpane|trad=pterocarpan}} qui en forme l'ossature et se distingue par la présence d'un groupe [[hydroxyle]] sur la partie non-aromatique de la molécule<ref name="Cruickshank" />.
Cette molécule est légèrement soluble dans l'eau et a une [[solubilité]] élevée dans les solvants organiques. La pisatine est stable dans des solutions neutres ou légèrement basiques et perd de l'eau en présence d'acide pour se transformer en anhydropisatine<ref name=Perrin1962/>.

== Résistance à la pisatine ==

La résistance à la pisatine semble être une caractéristique importante des [[Agent phytopathogène|agents pathogènes]] de ''Pisum sativum''. La [[détoxication]] de la pisatine implique le retrait du [[Méthyle|groupe 3-O-méthyle]], ce qui réduit la toxicité de la molécule. Une [[enzyme]] connue sous le nom de pisatine déméthylase est responsable de cette catalyse et a été identifiée chez ''[[Haematonectria haematococca]]'' comme une enzyme [[cytochrome P450]].
La plupart des champignons dotés de ce métabolisme sont résistants à la pisatine, toutefois certains pathogènes ne possèdent pas le gène de la pisatine déméthylase.
Ces pathogènes ont peut-être d'autres mécanismes pour métaboliser les phytoalexines.
En outre, de nombreuses espèces microbiennes ont la capacité de détoxiquer la pisatine, mais les souches les plus virulentes ont les plus forts taux de [[Méthylation|déméthylation]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=VanEtten |prénom1=H.D. |nom2=Matthews |prénom2=D.E. |nom3=Matthews |prénom3=P.S. |date= |titre= ''Phytoalexin detoxification: Importance for pathogenicity and practical implications'' |url= |périodique=Annual Review of Phytopathology|volume=27 |numéro= |pages=143–164 |doi=10.1146/annurev.py.27.090189.001043 |année= 1989}}.</ref>.

== Champignons résistants ==
* ''[[Haematonectria haematococca]]''<ref>{{chapitre|langue=en |nom1=VanEtten |prénom1=H.D. |nom2=Matthews |prénom2=D.E. |nom3=Smith |prénom3=D.A. |date=1982 |titre=Metabolism of phytoalexins |titre ouvrage=Phytoalexins |pages= 334 |passage=1023–1028 |isbn =0-216-91162-1}}.</ref>{{,}}<ref>{{chapitre|langue=en |nom1=VanEtten |prénom1=H.D. |nom2=Pueppke |prénom2=S.G. |date=1976 |titre=Isoflavonoid phytoalexins |titre ouvrage=Biochemical Aspects of Plant-Parasitic Relationships |url= |volume=13 |numéro= |passage=239–89 |doi=}}.</ref>.
*''[[Ascochyta pisi]]''<ref>{{Article |langue=en |nom1=Fuchs |prénom1=A. |nom2=de Vries |prénom2=F.W. |nom3=Platerno Sanz |prénom3=M. |date=janvier 1980 |titre= ''The mechanism of pisatin degradation by Fusarium oxysporum f. sp. pisi.'' |url= |périodique=Physiological Plant Pathology |volume=16 |numéro=1 |pages=119–133 |doi=10.1016/0048-4059(80)90025-9}}.</ref>.
*''[[Fusarium oxysporum]]''<ref>{{Article |langue=en |nom1=Sanz Platero |prénom1=de M. |nom2=Fuchs |prénom2=A. |date=1978 |titre=Degradation of pisatin, an antimicrobial compound produced by Pisum sativum |url= |périodique=Phytopathologia Mediterranea|volume=17 |numéro= |pages=14–17 |doi=}}.</ref>.
*''[[Phoma pinodella]]''<ref name="Delserone">{{Article |langue=en |nom1=Delserone |prénom1=L.M. |nom2=VanEtten |prénom2=H.D. |date=1987 |titre= ''Demethylation of pisatin by three fungal pathogens of Pisum sativum'' |url= |périodique=Phytopathology  |volume=77 |numéro= |pages=116 (Abstr. |doi=}}.</ref>.
*''[[Mycosphaerella pinodes]]'' <ref name="Delserone" />.
*''[[Rhizoctone brun|Rhizoctonia solani]]'' <ref name="Delserone" />.

== Biosynthèse ==

[[Fichier:Pisatin biosynthesis.png|vignette|upright=2.5|Biosynthèse de la (+)-pisatine.]]

La [[biosynthèse]] de la pisatine commence par celle d'un acide aminé, la [[Phénylalanine|L-phénylalanine]]. Une réaction de désamination produit alors de la [[trans-cinnamate]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Wanner |prénom1=L.A. |nom2=Ware |prénom2=D. |nom3=Somssich |prénom3=I.E. |nom4=Davis |prénom4=K.R. |date=1995 |titre= ''The phenylalanine ammonia-lyase gene family in Arabidopsis thaliana'' |url= |périodique=Plant Mol Biol  |volume=27 |numéro=2 |pages=327–38 |doi=10.1007/bf00020187}}.</ref>, qui subit une hydroxylation pour former de la [[4-coumarate]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Mizutani |prénom1=M. |nom2=Ohta |prénom2=D. |nom3=Sato |prénom3=R. |date=1997 |titre= ''Isolation of a cDNA and a genomic clone encoding cinnamate 4-hydroxylase from Arabidopsis and its expression manner in planta'' |url= |périodique=Plant Physiol |volume=113 |numéro=3 |pages=755–63 |doi=10.1104/pp.113.3.755}}.</ref>.
L'acétyl-CoA est ensuite ajouté pour former le 4-coumaryl-CoA<ref>{{Article |langue=en |nom1=Nair |prénom1=R.B. |nom2=Bastress |prénom2=K.L. |nom3=Ruegger |prénom3=M.O. |nom4=Denault |prénom4=J.W. |nom5=Chapple |prénom5=C. |date=2004 |titre= ''Arabidopsis thaliana reduced epidermal fluorescence 1 gene encodes an aldehyde dehydrogenase involved in ferulic acid and sinapic acid biosynthesis'' |url= |périodique=Plant Cell |volume=16 |numéro=2 |pages=544–54 |doi=10.1105/tpc.017509}}.</ref>.
Trois fragments de malonyl-CoA sont ensuite ajoutés et cyclisés pour introduire un cycle [[Phénol (molécule)|phénol]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Joung |prénom1=J.Y. |nom2=Kasthuri |prénom2=G.M. |nom3=Park |prénom3=J.Y. |nom4=Kang |prénom4=W.J. |nom5=Kim |prénom5=H.S. |nom6=Yoon |prénom6=B.S. |nom7=Joung |prénom7=H. |date=2003 |titre= ''An overexpression of chalcone reductase of Pueraria montana var. lobata alters biosynthesis of anthocyanin and 5'-deoxyflavonoids in transgenic tobacco'' |url= |périodique=Biochem Biophys Res Commun |volume=303 |numéro=1 |pages=326–31 |doi=10.1016/s0006-291x(03)00344-9}}.</ref>.
Une réaction d'isomérisation se produit ensuite<ref>{{Article |langue=en |nom1=Kimura |prénom1=Y. |nom2=Aoki |prénom2=T. |nom3=Ayabe |prénom3=S. |date=2001 |titre= ''Chalcone isomerase isozymes with different substrate specificities towards 6'-hydroxy- and 6'-deoxychalcones in cultured cells of Glycyrrhiza echinata, a leguminous plant producing 5-deoxyflavonoids'' |url= |périodique=Plant Cell Physiol  |volume=42 |numéro=10 |pages=1169–73 |doi=10.1093/pcp/pce130}}.</ref>,
suivie par une [[hydroxylation]] et un réarrangement<ref>{{Article |langue=en |nom1=Kim |prénom1=B.G. |nom2=Kim |prénom2=S.Y. |nom3=Song |prénom3=H.S. |nom4=Lee |prénom4=C. |nom5=Hur |prénom5=H.G. |nom6=Kim |prénom6=S.I. |nom7=Ahn |prénom7=J.H. |date=2003 |titre= ''Cloning and expression of the isoflavone synthase gene (IFS-Tp) from Trifolium pratense'' |url= |périodique=Mol Cells |volume=15 |numéro=3 |pages=301–6 |doi= }}.</ref> du groupe phénol pour former la 2,4',7-trihydroxyisoflavonone.
Cette molécule peut alors suivre l'une des deux voies possibles, qui impliquent toutes deux la perte d'eau<ref>{{Article |langue=en |nom1=Pichersky |prénom1=E. |nom2=Gang |prénom2=D.R. |date=2000 |titre= ''Genetics and biochemistry of secondary metabolites in plants: an evolutionary perspective'' |url= |périodique=Trends in Plant Science  |volume=5 |numéro= |pages=439–445 |doi=10.1016/s1360-1385(00)01741-6}}</ref> et une méthylation<ref>{{Article |langue=en |nom1=Dewick |prénom1=P.M. |date=1995 |titre=The flavonoids: Advances in research since 1986 |url= |périodique=Isoflavonoids   |volume= |numéro= |pages=117–238 |doi=}}</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |nom1=Wengenmayer |prénom1=H. |nom2=Ebel |prénom2=J. |nom3=Grisebach |prénom3=H. |date=1974 |titre= ''Purification and properties of a S-adenosylmethionine: isoflavone 4′-O-methyltransferase from cell suspension cultures of Cicer arietinum L '' |url= |périodique=Eur. J. Biochem.  |volume=50 |numéro= |pages=135–143 |doi=10.1111/j.1432-1033.1974.tb03881.x}}.</ref> pour produire de la [[formononétine]]. Ce produit subit ensuite une hydroxylation pour former la [[calycosine]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Clemens |prénom1=S. |nom2=Hinderer |prénom2=W. |nom3=Wittkampg |prénom3=U. |nom4=Barz |prénom4=W. |date=1993 |titre= ''Characterization of cytochrome P450-dependent isoflavone hydroxylase from chickpea'' |url= |périodique=Phytochemistry|volume=32 |numéro=3 |pages=653–657 |doi=10.1016/s0031-9422(00)95150-1}}.</ref>, suivie par la formation d'un anneau de [[dioxolane]]<ref>{{Article |langue=en |nom1=Liu |prénom1=C.J. |nom2=Huhman |prénom2=D. |nom3=Sumner |prénom3=L.W. |nom4=Dixon |prénom4=R.A. |date=2003 |titre= ''Regiospecific hydroxylation of isoflavones by cytochrome p450 81E enzymes from Medicago truncatula'' |. Plant J 2003, 36(4):471–484. |url= |périodique= Plant J. |volume=36 |numéro=4 |pages=471–484 |doi=10.1046/j.1365-313x.2003.01893.x}}.</ref>.

Une autre hydroxylation intervient ensuite, suivie par une isomérisation pour former le (-)sophérol<ref>{{Article |langue=en |nom1=Paiva |nom2=Sun |prénom2=Y. |nom3=Dixon |prénom3=R.A. |nom4=Van Etten |prénom4=H.D. |nom5=Hrazdina |prénom5=G. |date=1994 |titre= ''Molecular cloning of isoflavone reductase from pea (Pisum sativum L.): evidence for a 3R-isoflavanone intermediate in (+)-pisatin biosynthesis'' |url= |périodique=Arch. Biochem. Biophys. |volume=312 |numéro= |pages=501–510 |doi=10.1006/abbi.1994.1338}}.</ref>.
La réduction d'un groupe [[Composé carbonylé|carbonyle]] à un groupe hydroxyle<ref>{{Article |langue=en |nom1=Bless |prénom1=W. |nom2=Barz |prénom2=W. |date=1988 |titre= ''Isolation of pterocarpan synthase, the terminal enzyme of pterocarpan phytoalexin biosynthesis in cell suspension cultures of Cicer arietinum'' |url= |périodique=FEBS Letters  |volume=235 |numéro=1 |pages=47–50 |doi=10.1016/0014-5793(88)81231-6}}.</ref> et la perte d'eau<ref>{{Article |langue=en |nom1=Guo |prénom1=N. |nom2=Dixon |prénom2=R.A. |nom3=Paiva |prénom3=N.L. |date=1994 |titre= ''The pterocarpan synthase of alfalfa: association and co-induction of vestitone reductase and 7,2′-dihydroxy-4′-methoxy-isoflavanol (DMI) dehydratase, the two final enzymes in medicarpin biosynthesis'' |url= |périodique=FEBS Lett.  |volume=356 |numéro= |pages=221–225 |doi=10.1016/0014-5793(94)01267-9}}.</ref> forme ensuite la (+)maackiaïne, qui subit un réarrangement stéréochimique et une hydroxylation pour former la (+)6a-hydroxymaackiaïne<ref>{{Article |langue=en |nom1=Matthews |prénom1=D.E. |nom2=Weiner |prénom2=E.J. |nom3=Matthews |prénom3=P.S. |nom4=VanEtten |prénom4=H.D. |date=1987 |titre= ''Role of oxygenases in pisatin biosynthesis and in the fungal degradation of maackiain'' |url= |périodique=Plant Physiology |volume=83 |numéro= |pages=365–370 |doi=10.1104/pp.83.2.365}}.</ref>.
Cette molécule est ensuite méthylée pour produire la pisatine<ref>{{Article |langue=en |nom1=Wu |prénom1=Q. |nom2=Preisig |prénom2=C.L. |nom3=VanEtten |prénom3=H.D. |date=1997 |titre=Isolation of the cDNAs encoding (+)6a-hydroxymaackiain 3-O-methyltransferase, the terminal step for the synthesis of the phytoalexin pisatin in Pisum satium. |url= |périodique=Plant Mol. Biol. |volume=35 |numéro= |pages=551–560 |doi=}}</ref>{{,}}<ref>{{Article |langue=en |nom1=Caspi |date=2014 |titre= ''The MetaCyc database of metabolic pathways and enzymes and the BioCyc collection of Pathway/Genome Databases'' |url= |périodique=Nucleic Acids Research |volume=42 |numéro= |pages=D459-D471 |doi=10.1093/nar/gkt1103}}.</ref>.
{{clr}}
     
== Notes et références ==

{{références}}

{{portail|chimie|agriculture|botanique|protection des cultures}}

[[Catégorie:Phytoalexine]]
[[Catégorie:Benzodioxole]]