Aqabamycins, Rare Nitro Maleimides and other Novel Metabolites from Microorganisms; Generation and Application of an HPLC-UV-ESI MS/MS Database
Aqabamycine, seltene Nitromaleimides und andere neuartige Metaboliten aus Mikroorganismen; Generierung und Anwendung einer HPLC-UV-ESI MS/MS Datenbank
by Clarisse Blandine Fotso Fondja Yao
Date of Examination:2008-01-22
Date of issue:2009-06-04
Advisor:Prof. Dr. Hartmut Laatsch
Referee:Prof. Dr. Hartmut Laatsch
Referee:Prof. Dr. Axel Zeeck
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
The battle to improve the quality of life by finding cures against diseases and to extend the life expectancy of mankind is still one of the priorities in natural products chemistry. Al-though the exploration of natural products has already made available a high number of bio-logical active compounds, in addition to increasing resistance, cancer as well as many vicious infectious diseases continue to destroy life. The discovery of new secondary metabolites with large spectra of activity needs new alternative sources and screening methods. So, terrestrial and marine bacteria and fungi, which have a special adaptability as well as a survival capacity in extreme habitats, were investigated. In the present work 12 strains were studied. To enable the isolation and structure elucidation of new and preferably biologically active secondary metabolites from marine and terrestrial bacteria, several steps needed to be completed such as biological assays, chemical screening and the dereplication through HPLC-MS/MS for the detection of interesting compounds in crude extracts. Among the 96 compounds isolated here, 49 had new and even novel structures. In view of the structural diversity (Aqabamycin, Euphamycin, Iguanen, Moyopomycin, Celastramycin, Silamycin, and Heramide) and the broad range of activities exhibited by these compounds it is right to say that the study of mi-croorganisms as source of new antibiotics is still very promising. The second part of this work was to complete our HPLC-UV-ESI MS/MS database with all compounds previously isolated in our group, to facilitate the dereplication of known as well as new metabolites from crude extracts. This screening method is a suitable tool for the rapid dereplication of secondary metabolites as well as for the evaluation and rationalisation of feeding experiments and media optimisation.
Keywords: Natural Products; Terrestrial and Marine Bacteria; Isolation; Structure Elucidation; New Sec-ondary Metabolites; Aqabamycin; Euphamycin; Iguanen; Moyopomycin; Celastramycin; Si-lamycin; Heramide; Unusual Chromophores; HPLC MS/MS; Natural Compound Database
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Die Suche nach neuen Arzneimitteln bleibt weiterhin eine Herausforderung und Priorität in der Naturstoffchemie, um die Lebensqualität der Menschheit zu verbessern. Trotz der hohen Anzahl an natürlichen biologisch aktiven Verbindungen erschwert eine steigende Anzahl von Erkrankungen besonders durch resistente Keime sowie auch durch bösartige Tumoren das Leben immer mehr. Deswegen ist die Erschließung alternativer Quellen zur Produktion neuer Sekundärmetabolite mit neuartigen biologischen Aktivitäten durch neue Screeningmethoden immer noch eine wichtige Zielsetzung in der Naturstoffchemie. Mit diesen Zielen wurden terrestrische und marine Mikroorganismen und Pilze untersucht, die eine besondere Anpas-sungsfähigkeit haben und unter schwierigen Bedingungen überleben können. In der vorliegenden Arbeit wurden 12 Stämmen bearbeitet. Um neue biologisch aktive Se-kundärmetaboliten zu isolieren und deren Strukturen aufzuklären, sind zahlreiche Schritte erforderlich, wie biologische Assays, das chemische Screening sowie die Dereplikation be-kannter Verbindungen z.B. anhand einer HPLC-MS/MS Datenbank. Es wurden dabei 96 Ver-bindungen isoliert, von denen 49 neu waren. Die Vielfalt an Strukturen (z.B. Aqabamycin, Euphamycin, Iguanen, Moyopomycin, Celastramycin, Silamycin und Heramide) und deren unterschiedliche Aktivitäten zeigen, dass die Erforschung von Mikroorganismen als Quelle neuer Antibiotika immer noch sehr vielversprechend ist. Im zweiten Teil der Arbeit wurde eine interne HPLC-ESI-MS/MS Datenbank weiter vervoll-ständigt, indem eine größere Zahl neuer in der Abteilung aufgefundener Verbindungen aufge-nommen wurde. Das HPLC-ESI-MS/MS Screening ist eine geeignete Methode zur schnellen Wiedererkennung bekannter Sekundärmetabolite bei Isolierungsversuchen, Fütterungsexpe-rimenten oder Medienoptimierungen, um Zeit, Geld und Mühe zu sparen.
Schlagwörter: Naturstoffe; Microorganismen; Antibiotika; Isolierung; Strukturaufklärung; terrestrische und marine Bakterien; neue Sekundarmetabolite; Aqabamycin; Euphamycin; Iguanen; Moyopo-mycin; Celastramycin; Silamycin; Heramide; ungewöhnliche Chromophore; HPLC-MS/MS; Naturstoffdatenbank.