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Allene, Dihydronaphthalenon-Derivate und andere Sekundärmetabolite aus Pilzen mariner Habitate sowie Beiträge zu deren Biosynthese

dc.contributor.advisorZeeck, Axel Prof. Dr.de
dc.contributor.authorWolff, Dianade
dc.date.accessioned2004-12-15T15:09:48Zde
dc.date.accessioned2013-01-18T10:30:51Zde
dc.date.available2013-01-30T23:51:04Zde
dc.date.issued2004-12-15de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B0AB-8de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1999
dc.description.abstractIm Mittelpunkt der Dissertation stehen die Isolierung und Strukturaufklärung von Naturstoffen aus marinen Pilzen sowie Studien zu deren Biosynthese.12 Pilzstämme aus marinen Habitaten, vorwiegend der Nordsee, wurden in einem chemischen Screening auf ihre Sekundärstoffproduktion hin untersucht. Sechs im Screening auffällige Stämme wurden einer intensiveren Bearbeitung unterzogen, um die Pilzmetabolite zu identifizieren. An die Isolierung unter Verwendung verschiedener säulenchromatographischer Trennverfahren (Kieselgel, Sephadex LH-20, HPLC) schloss sich die Strukturaufklärung unter Einbeziehung moderner chemischer und spektroskopischer Methoden (1D/2D-NMR, HRESI-MS, IR, UV). Insgesamt konnten 27 Naturstoffe in ihrer Struktur bestimmt werden, 16 davon waren neu.Eine Analyse der Inhaltsstoffe aus Aspergillus fumigatus, Fusarium sp., Penicillium coralligerum und Aspergillus sp. führte zu verschiedenen literaturbekannten Verbindungen wie Fumitremorgin C (32), cis-Pseurotin (29), Fumigaclavin A (31), Cyclonerodiol (43), N-(2-cis(4-Hydroxyphenyl)-ethenyl)-formamid (44), Averantin (45), 6,8-Di-O-methylnidurufin (47), Sterigmatocystin (58) sowie das bislang nicht beschriebene 3,6-Di-O-methylaverantin (46).Aus einem nicht identifizierten Pilzstamm konnten sechs weitere Substanzen rein erhalten werden, darunter die neuen Verbindungen Naphthalacton A (60) und B (61), deren Dihydronaphthalenon-Grundkörper durch einen Lactonring erweitert ist. Durch Fütterungsexperimente mit [13C]-markierten Vorläufermolekülen konnte bewiesen werden, dass das Parvulenon-Gerüst auf dem Polyketidweg entsteht. Die Einbaumuster im γ-Lactonring belegen, dass der 5-Ring aus einer C3-Einheit gebildet wird, die aus dem Citratcyclus stammt. Ausgehend von diesen Ergebnissen wird ein Biosyntheseweg vorgeschlagen und diskutiert.Der Stamm WDMH46 (Paraspheaoshaeria sp.) produzierte mehrere Sekundärmetabolite mit Allen-Struktur (Lupallen A-C, 85-87). Wegen der seltenen Allengruppierung schlossen sich, dem OSMAC-Konzept folgend, Untersuchungen bezüglich des Einflusses ausgewählter Fermentationsparameter auf die Biosyntheseleistung des Stammes an (OSMAC = One-Strain-many-Compounds). Dadurch konnte die Bildung neun weiterer Metabolite (Lupallen D1, D2, E, F1, F2; Lupaketon A, B; 4-Hydroxy-3-(3´-hydroxy-3´-methyl-but-1-enyl)-benzoesäure und 3-Dimethylallyl-4-hydroxybenzoesäure, 90-97) induziert werden. Durch Einbauexperimente mit [1-13C]Acetat und [U-13C3]Glycerin konnte die Bildung der beiden C5-Seitenketten auf dem Mevalonat-Weg bewiesen werden. Für den Cyclohexanring ergab sich ein Aufbau über den Shikimat-Weg mit p-Hydroxybenzoesäure als symmetrische Zwischenstufe. Unter Berücksichtigung aller Verbindungen des Stammes wird ein hypothetisches Biosyntheseschema vorgeschlagen, das erstmals auch über die Allenbildung Auskunft gibt.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.htmlde
dc.titleAllene, Dihydronaphthalenon-Derivate und andere Sekundärmetabolite aus Pilzen mariner Habitate sowie Beiträge zu deren Biosynthesede
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedallenes, dihydronaphthalenone-derivatives and further secondary metabolites from marine fungi as well as contributions to their biosynthesisde
dc.contributor.refereeDiederichsen, Ulf Prof. Dr.de
dc.date.examination2004-11-03de
dc.subject.dnb540 Chemiede
dc.description.abstractengThe aim of this thesis was the isolation and structure elucidation of novel natural products from marine fungi as well as studies of their biosynthesis.Twelve fungal strains from marine habitates, predominant from the North Sea, were studied in a chemical screening program with respect to their secondary metabolites production. As the result of the screening program six strains were selected for further investigations. The isolation of the desired secondary metabolites was carried out by using different chromatographic separation technics (Silica gel, Sephadex LH-20, HPLC). Modern chemical and spectroscopic methods (1D/2D-NMR, HRESI-MS, IR, UV) were applied for the structure elucidation of the pure compounds. Overall, this led to the structure elucidation of 27 natural substances, 16 proved to be new.Analysis of the metabolites from Aspergillus fumigatus, Fusarium sp., Penicillium coralligerum und Aspergillus sp. yielded various already known substances, like fumitremorgin C (32), cis-pseurotin (29), fumigaclavine A (31), cyclonerodiol (43), N-(2-cis(4-hydroxyphenyl)-ethenyl)-formamide (44), averantin (45), 6,8-di-O-methylnidurufin (47), sterigmatocystin (58) as well as the literature unknown 3,6-di-O-methylaverantin (46).From a not specified fungus six further substances were isolated. Among them were the new compounds naphthalactone A (60) and B (61), whose dihydronaphthalenone basic structure is enlarged by a lactone ring. Feeding experiments with [13C]-labelled precursers proved, that the parvulenone scaffold is biosynthesized on the polyketide pathway. The incorporation pattern in the γ-lactone moiety verify, that the five-membered ring is build from a C3-unit, which derives from the citric acid cycle. Starting from these results a biosythetic pathway was proposed and discussed.The strain WDMH46 (Paraspheaoshaeria sp.) produced several secondary metabolites with an allene moiety (lupallene A-C, 85-87). Because of the rare allene group, the biosynthetic capability of the allene producer was investigated using the OSMAC method (OSMAC = One-Strain-many-Compounds). With this method the production of nine further metabolites (lupallene D1, D2, E, F1, F2; Lupaketone A, B; 4-Hydroxy-3-(3´-hydroxy-3´-methyl-but-1-enyl)-benzoic acid and 3-Dimethylallyl-4-hydroxybenzoic acid, 90-97) was induced and all metabolites could be isolated and fully characterized. Feeding experiments with mit [1-13C]acetate and [U-13C3]glycerin showed, that the two sidechains are formed from the mevalonate route. For the cyclohexane ring we propose the biosynthesis from the shikimate pathway with p-hydroxybenzoic acid as a symmetric intermediate. A biosynthetic scheme was deduced from the whole metabolite pattern of the strain. This gives informations about the allene building for the first time.de
dc.contributor.coRefereeTietze, Lutz Prof. Dr. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeMagull, Jörg Prof. Dr.de
dc.subject.topicMathematics and Computer Sciencede
dc.subject.germarine Pilzede
dc.subject.gerNaturstoffede
dc.subject.gerchemisches Screeningde
dc.subject.gerOSMACde
dc.subject.gerSekundärmetabolitende
dc.subject.gerStrukturaufklärungde
dc.subject.gerNMRde
dc.subject.gerBiosynthesede
dc.subject.gerNaphthalactonde
dc.subject.gerAllenede
dc.subject.gerLupallende
dc.subject.engmarine fungide
dc.subject.engnatural productsde
dc.subject.engchemical screeningde
dc.subject.engOSMACde
dc.subject.engsecondary metabolitesde
dc.subject.engstructure elucidationde
dc.subject.engNMRde
dc.subject.engbiosynthesisde
dc.subject.engnaphthalactonede
dc.subject.engallenesde
dc.subject.englupallenede
dc.subject.bk35.50de
dc.subject.bk35.25de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-375-8de
dc.identifier.purlwebdoc-375de
dc.affiliation.instituteFakultät für Chemiede
dc.subject.gokfullSUF 000: Strukturchemie organischer Verbindungen {Organische Chemie}de
dc.identifier.ppn477521460de


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