dc.contributor.advisor | Grond, Stephanie PD Dr. | de |
dc.contributor.author | Vollmar, Daniel | de |
dc.date.accessioned | 2010-10-18T15:08:49Z | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-18T10:39:32Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:25Z | de |
dc.date.issued | 2010-10-18 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B07C-3 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2195 | |
dc.description.abstract | In der modernen Life-Science Forschung sind mikrobielle Naturstoffe als biochemische Werkzeuge unverzichtbar. Besonders neue Substanzklassen besitzen ein innovatives Potential. Als aussichtsreiche Strategien zu deren Entdeckung gelten die fortwährende Suche nach Mikroorganismen aus neuen Habitaten sowie molekularbiologische Methoden und die detaillierte Untersuchung des gesamten Metabolismus von Stämmen. Damit verbunden ist häufig das Auffinden bisher unbekannter Biosynthesewege oder neuer Struktur-Wirkungsbeziehungen.Der im Rahmen dieser Arbeit verfolgte Ansatz fokussiert auf die direkte Suche von Sekundärstoffproduzenten im Mikrohabitat höherer Pflanzen. Da bisher keine solcher systematischen Untersuchungen detailliert in der Literatur zu finden sind, wurden Heilpflanzen der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) in ihrem natürlichen Habitat selektiert und vergesellschaftete Mikroorganismen isoliert. In einem breiten chemischen und biologischen Screening wurden 51 Actinomyceten-Stämme und 20 Pilze näher beleuchtet. Ausgewählte Stämme wurden im größeren Maßstab kultiviert und hinsichtlich ihrer Sekundärmetabolite untersucht. Das Alkaloid 4-Methyl-2-chinazolinamin und ein mögliches Analogon wurden erstmals aus einem Mikroorganismus isoliert. In einer umfassenden Studie wurde dieses Alkaloid hinsichtlich seiner ungewöhnlichen Biosynthese und biologischen Aktivität detailliert charakterisiert.Des Weiteren stehen Studien zur Biosynthese der V-ATPase Inhibitoren Bafilomycin A1 und B1 im Mittelpunkt. In weiterführenden Einbaustudien wurde die im Arbeitskreis aufgestellte Hypothese zur Biosynthese der Bafilomycine validiert und der Ursprung der ungewöhnlich methoxylierten Einheiten im Molekül aufgeklärt. Aus Fütterungsversuchen mit Glycerin am Bafilomycin-Produzenten konnte 2,4-Dimethoxycarbonylfuran erstmals aus einem Streptomyceten isoliert werden. Auf Grundlage weiterführender Fütterungsstudien wurde dessen Biosynthese postuliert.Das aus Streptomyces sp. isolierte Collinolacton eröffnet mit seinem 6-7-10-tricyclischen Dekatriensystem eine neue Substanzklasse. Hier soll eine Strategie aufgezeigt werden, die einen effektiven Zugang zum Biosynthesegencluster des Collinolactons ermöglichen kann. Die Untersuchungen stützen sich dabei auf eine Baeyer-Villiger Oxygenase (BVO), welche in der Biosynthese als post-PKS Enzym angenommen wird. Langfristiges Ziel ist es, auf Basis des Biosynthesegenclusters gezielt Strukturanaloga des Collinolactons herzustellen. Eine bemerkenswerte biologische Aktivität bisher erzeugter Collinolacton-Analoga bestärkt diese Zielsetzung und lässt diesen Metaboliten als aussichtsreichen Kandidaten eines zukünftigen biochemischen Tools erscheinen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | ger | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | de |
dc.title | "Mining for Alternatives" - Neue mikrobielle Wirkstoffproduzenten sowie molekularbiologische Studien zur Biosynthese des Collinolactons | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | "Mining for Alternatives" - New microbial producers of active agents and molecular biological studies towards the biosynthesis of collinolactone | de |
dc.contributor.referee | Grond, Stephanie PD Dr. | de |
dc.date.examination | 2009-10-23 | de |
dc.subject.dnb | 540 Chemie | de |
dc.description.abstracteng | Microbial natural products are powerful biochemical tools in modern life-science research. An innovative potential is to be seen in new substance classes. A promising path to their discovery is a continual search for microorganisms from novel habitats as well as an in-depth analysis of the metabolism of a producer strain. The discovery of novel biosynthetic pathways or even new structure-activity relationships is additional benefit of this research.This Ph.D. thesis focuses on the direct search for novel producer strains of secondary metabolites in the micro-habitat of higher plants. Herbs of Traditional Chinese Medicine (TCM) as habitats for talented streptomycetes producer strains were selected as literature does not describe such a systematic approach yet. In a broad chemical and biological screening 51 actinomycetes and 20 fungi were examined. Selected producer strains were cultivated in larger scale and analysed regarding their secondary metabolites. The alkaloid 4-methyl-2-quinazolinamine and a possible analogue were isolated from a Streptomyces strain for the first time. An extensive study addressed the unusual biosynthesis of this alkaloid as well as its bioactivity.In addition, this work focuses on investigations towards the biosynthesis of the V-ATPase inhibitors bafilomycin A1 und B1. The question of the biosynthetic origin of the two uncommon unusual extender units of each of the macrolide structures was addressed by feeding experiments with stereospecifically [13C]-labelled precursors. Furthermore, a novel microbial 2,4-dimethoxycarbonylfuran was isolated from the producer strain by addition of glycerol to the growing cultures. The biosynthetic pathway of which was postulated from additional feeding experiments.Collinolactone, isolated from Streptomyces sp., shows a 6-7-10-tricyclic cyclodecatriene system and is the first member of a new substance class. The here presented strategy should open an effective access to the biosynthetic gene cluster of collinolactone. Investigations are based on a Baeyer-Villiger oxygenase (BVO) which is regarded as a post-PKS enzyme in collinolactone s biosynthesis. Long-term objective is the generation of structural analogues by using its biosynthetic gene cluster. A remarkable bioactivity of prepared analogues encourages our objectives and reveals collinolactone as a prospective biochemical tool. | de |
dc.contributor.coReferee | Steinem, Claudia Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Naturstoffe | de |
dc.subject.ger | Actinomyceten | de |
dc.subject.ger | Streptomyceten | de |
dc.subject.ger | TCM Heilpflanzen | de |
dc.subject.ger | assoziierte Mikroorganismen | de |
dc.subject.ger | chemisches und biologisches Screening | de |
dc.subject.ger | neue Sekundärmetabolite | de |
dc.subject.ger | Biosynthesewege | de |
dc.subject.ger | Chinazolin | de |
dc.subject.ger | Bafilomycin | de |
dc.subject.ger | Collinolacton | de |
dc.subject.ger | Baeyer-Villiger Oxygenase (BVO) | de |
dc.subject.ger | spezifische PCR-Primer | de |
dc.subject.ger | PCR-basiertes Screening</p> | de |
dc.subject.eng | Natural products | de |
dc.subject.eng | Actinomyces | de |
dc.subject.eng | Streptomyces | de |
dc.subject.eng | TCM herbs | de |
dc.subject.eng | associated microorganisms | de |
dc.subject.eng | chemical and biological screening | de |
dc.subject.eng | new secondary metabolites | de |
dc.subject.eng | biosynthetic pathways | de |
dc.subject.eng | chinazoline | de |
dc.subject.eng | bafilomycin | de |
dc.subject.eng | collinolactone | de |
dc.subject.eng | Baeyer-Villiger oxygenase (BVO) | de |
dc.subject.eng | specific PCR-primers | de |
dc.subject.eng | PCR-based screening | de |
dc.subject.bk | 35.50 Organische Chemie: Naturstoffchemie | de |
dc.subject.bk | 35.70 Biochemie | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2643-5 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-2643 | de |
dc.affiliation.institute | Fakultät für Chemie | de |
dc.subject.gokfull | SXE 000 Naturstoffe | de |
dc.identifier.ppn | 680024565 | de |