Untersuchungen zur Biosynthese und Aktivität ausgewählter Plecomakrolide sowie chemisches Screening von Actinomyceten

Abstract

Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Isolierung und Strukturaufklärung mikrobieller Sekundärstoffe sowie mit Untersuchungen zu deren Biosynthese und biologischer Aktivität.Im ersten Teil stehen Studien zur Biogenese der V-ATPase-Hemmstoffe Bafilomycin A1 und B1 im Mittelpunkt. Anhand der Zufütterung [13C]-markierter Vorläufermoleküle zum Produzentenstamm Streptomyces griseus 3822-14F und anschließender NMR-spektroskopischer Analyse des Einbaumusters der Metabolite konnte der biosynthetische Ursprung aller in den Bafilomycinen enthaltenen Kohlenstoffatome bewiesen werden. Das besondere Interesse galt der methoxylierten C2-Einheit, welche u. a. auch im Antibiotikum Concanamycin A enthalten ist. Erste im Rahmen eines BMBF-Projektes erhaltene Sequenzdaten zum Concanamycin-Biosynthesegencluster wurden ausgewertet. Die Ergebnisse führten unter Einbeziehung der aus Fütterungsexperimenten erhaltenen Resultate zur Aufstellung eines hypothetischen Biosyntheseweges für die ungewöhnlichen C2-Einheiten .Zur Untersuchung des V-ATPase-inhibitorischen Wirkmechanismus von Bafilomycin A1 wurde ein photoaffinitätsmarkiertes Derivat dargestellt. Es gelang außerdem, zwei Bromatome in das Molekül einzuführen, um die massenspektrometrische Detektierbarkeit nach Vernetzung mit der Enzym-Bindetasche zu gewährleisten.Im Mittelpunkt eines weiteren Teils der Dissertation steht das chemische Screening von 17 Actinomyceten-Stämmen, welche aus Erdproben isoliert wurden. Von diesen erwiesen sich fünf als auffällig und bildeten die Basis für die Bearbeitung. Es konnten insgesamt 16 Sekundärstoffe charakterisiert werden, von denen sechs neu waren. Darunter befand sich die bicyclische Verbindung Okaspirodiol. In Zusammenarbeit mit Prof. Dr. J. Piel (Universität Bonn) wurde zusätzlich der aus dem marinen Manteltierchen Aplidium lenticulum isolierte Streptomyceten-Stamm JP90 untersucht. Aus diesem Endosymbionten konnten sieben Sekundärmetaboliten isoliert werden, von denen zwei neu waren, darunter eine Phosphor-haltige Verbindung.