Unusual Sesquiterpenes: Gorgonenes and Further Bioactive Secondary Metabolites Derived from Marine and Terrestrial Bacteria.

Abstract

Eine wachsende Zahl von Infektionskrankheiten ist nach wie vor nicht behandelbar, da viele Organismen Antibiotika-Resistenzen zeigen. Daher ist die Entwicklung neuer Medikamente, die diese Organismen bekämpfen können, so wichtig. In der Natur vorkommende Substanzen spielen in diesem Zusammenhang eine besondere Rolle. In dieser Arbeit wurden 6 terrestrische Streptomyces-Arten sowie 3 marine Bakterien-Stämme ausgesucht und anhand eines chemischen und biologischen Screenings unter Standardbedingungen fermentiert. Zusätzlich wurden ein Pilz sowie Extrakte der tropischen Pflanze Tephrosia sp. auf ihre Wirkung untersucht. Nach einem Vorausscreening bei dem Bakterien-Stämme mit interessanten Eigenschaften selektiert wurden, wurden diese in üblicher Weise kultiviert und anschließend Extrakte durch Behandlung mit Lösungsmitteln oder Inkubation mit adsorbierenden Harzen gewonnen. Über mehrere anschließende chromatographische Schritte konnten die individuellen Substanzen isoliert und aufgereinigt werden. In einem anschließenden Screening wurden bereits bekannte Metabolite aussortiert. Die Strukturen der neuen Substanzen wurden über Massenspektrometrie sowie 1D- und 2D-NMR ermittelt. Aus den terrestrischen und marinen Stämmen wurden 47 Substanzen isoliert, von denen 14 als neue Sekundär-Metabolite in Betracht gezogen werden können. Aus der Pflanze Tephrosia sp. wurden 25 Substanzen isoliert, von denen 4 als neue Sekundär-Metabolite fungieren können. Die insgesamt 73 neuen Metabolite enthielten unterschiedliche Gruppen, wie Peptide, Chinone, Makrolide und Indole. Einige der neuen Verbindungen zeigten unterschiedliche Arten potentieller biologischer Aktivität, oder besaßen ungewöhnliche Biosynthesewege. Einige wenige der bekannten Verbindungen zeigten unbekannte biologische Aktivitäten. Der marine Streptomyces sp.-Stamm B 7857 lieferte 4 neue oxygenierte agorgonene Sesquiterpene, welche eine Isopropyl-Gruppe in der ungewöhnlichen C6-Position besitzen, welches darauf hin deutet, dass sie offensichtlich zwei End-zu-End-fusionierte Isopren-Einheiten enthalten. Die 4 neuen Substanzen, die aus den Wurzeln von Tephrosia calophylla extrahiert wurden zeigten cytotoxische Aktivitäten gegen RAW- und HT-29-Krebszelllinien und darüber hinaus eine inhibierende Wirkung auf verschiedenste parasitische Protozoen.