Canabinoide sintase: as enzimas que decidem o quimiotipo
Em resumo
Uma canabinoide sintase é uma enzima que transforma o ácido canabigerólico num dos três precursores ácidos. Existem três: a THCA sintase, a CBDA sintase e a CBCA sintase. A que está ativa numa planta determina o seu quimiotipo e, com ele, se acumula THC, CBD ou canabicromeno.
O que fazem em química
As três catalisam o mesmo tipo de reação: uma ciclização oxidativa do resíduo geranilo na molécula de CBGA. A diferença está apenas no ponto onde o anel se fecha, e é daí que resultam os diferentes produtos.
São oxidases flavinadas de forma covalente, ou seja, enzimas com um cofator de flavina fortemente ligado. Pertencem, assim, à família da enzima da ponte de berberina, com a qual partilham 40 a 50 % da sequência de aminoácidos.
Porque a separação não é nítida
A THCA sintase e a CBDA sintase coincidem em 83,9 % ao longo de 544 aminoácidos e descendem claramente de um precursor comum. Esta proximidade tem consequências. Produzidas em levedura, as duas enzimas formaram cada uma, a partir do ácido canabigerólico, os três canabinoides principais. Formaram ainda cinco outros produtos não identificados com o esqueleto de um canabinoide.
A ideia de uma enzima com um só produto não resiste, portanto, à medição em tubo de ensaio. O quimiotipo é decidido pela atividade relativa das enzimas e não pela sua exclusividade.
Relação com a canábis
Quando uma sintase falha, a sua substância de partida acumula-se. É exatamente este o mecanismo por trás do quimiotipo IV. Uma variante da THCA sintase tem uma única troca de bases, que torna a enzima provavelmente não funcional. Por isso, o ácido canabigerólico fica parado na planta. Esta troca serve de marcador molecular no melhoramento. O que isto significa para o teor de CBG está no artigo sobre o canabigerol.
Fontes
- Taura et al. 2007, FEBS Letters – sintase do ácido canabidiólico como enzima que determina o quimiotipo
- Elucidação estrutural 2018, Journal of Biotechnology – relação entre estrutura e função da THCA sintase e da CBDA sintase
- Garfinkel, Otten e Crawford 2021, Genes – marcador para a dominância do CBGA em Cannabis sativa