Salicylzuur (SA) is een plantenhormoon dat een cruciale rol speelt in verschillende fysiologische processen, waaronder de verdediging tegen ziekteverwekkers, thermogenese en zaadkieming. Hier is een overzicht van de biosynthese van salicylzuur in planten:

1. Fenylalanine als voorloper:

- SA-biosynthese begint met het aminozuur fenylalanine. Fenylalanine-ammoniak-lyase (PAL), een sleutelenzym in de fenylpropanoïde route, zet fenylalanine om in transkaneelzuur.

2. Vorming van benzoëzuur:

- Transkaneelzuur wordt vervolgens gehydroxyleerd door cinnamaat-4-hydroxylase (C4H) om 4-coumaarzuur te produceren.

- 4-coumarinezuur wordt verder gehydroxyleerd door coumarinezuur 3-hydroxylase (C3H) om cafeïnezuur te vormen.

- Cafeïnezuur wordt vervolgens O-gemethyleerd door cafeïnezuur O-methyltransferase (COMT) om 5-O-methylcafeïnezuur (5-OMCA) te produceren.

- Ten slotte wordt 5-OMCA geoxideerd door 5-OMCA-oxygenase (5-OMCA-O) om benzoëzuur te vormen.

3. Omzetting in salicylzuur:

- Benzoëzuur is de directe voorloper van SA in planten. Het ondergaat hydroxylering door benzoëzuur-2-hydroxylase (BA2H) om 2,3-dihydroxybenzoëzuur (2,3-DHBA) te produceren.

- 2,3-DHBA wordt vervolgens spontaan gedehydrateerd om salicylzuur te vormen.

De biosynthese van SA wordt gereguleerd door verschillende factoren, waaronder omgevingsstimuli zoals aanvallen van pathogenen, droogte, UV-licht en verwondingen. Deze factoren kunnen de activering veroorzaken van specifieke enzymen die betrokken zijn bij de biosyntheseroute van SA, wat leidt tot een verhoogde productie van SA.

Bovendien kan SA ook worden gesynthetiseerd via een alternatieve route waarbij het isochorismaatsynthase-enzym betrokken is. Deze route wordt beschouwd als een minder belangrijke route voor SA-biosynthese en is minder goed bestudeerd in vergelijking met de hierboven beschreven hoofdroute.

De nauwkeurige regulatie en compartimentering van de SA-biosynthese stelt planten in staat de niveaus en lokalisatie van dit belangrijke signaalmolecuul te controleren, waardoor ze op passende wijze kunnen reageren op verschillende omgevingssignalen en ontwikkelingsprocessen.