Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-22968
Titel: Screening for myxobacterial natural products : new structures, biosynthesis, and contributions to a comprehensive screening workflow
Sonstige Titel: Screening nach myxobakteriellen Naturstoffen : neue Strukturen, Biosynthesen und Beiträge zu einem umfassenden Screening
Verfasser: Hoffmann, Thomas
Sprache: Englisch
Erscheinungsjahr: 2014
Quelle: DOI: 10.1002/anie.201200327 ; DOI: 10.1021/ja4054509
SWD-Schlagwörter: Myxobakterien
Naturstoff
Biosynthese
LC-MS
Datenauswertung
Freie Schlagwörter: myxobacteria
natural products
biosynthesis
LC-MS
data mining
DDC-Sachgruppe: 540 Chemie
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: The rapid emergence of antibiotic resistance enforces the search for new pharmaceutically relevant compounds. Here, especially natural products from microbial sources are becoming important once again. In this regard, the present work deals with the characterization of new myxobacterial natural products and their biosynthesis alongside with the development of an improved method for the chemical analysis of complex biological samples. This thesis covers the isolation of two natural products, pellasoren and microsclerodermin, both derived from the crude extracts of the genome-sequenced strain Sorangium cellulosum So ce38. Full structure elucidation of pellasoren led to the identification of its biosynthetic gene cluster and the underlying biosynthesis. Furthermore, as a result of a comprehensive screening project, several terrestrial myxobacteria were unambiguously identified as producers of the marine natural product microsclerodermin. This finding resembles one of the few known cases of an identical metabolite derived from terrestrial and marine habitats. The isolation and subsequent characterization of two new derivatives from different strains resulted in the identification of two biosynthetic gene clusters. As a consequence, structural differences of the derivatives could be rationalized based on slight variations within both clusters. In addition, a method to optimize the informational content of LC-MS/MS data was developed. Statistical evaluation of LC-MS data facilitated the identification of signals linked to bacterial metabolism, which were subjected to MS/MS analysis irrespective of their intensity. This methodology was successfully applied to identify the novel lipothiazole compound class in S. cellulosum So ceGT47.  
Mikrobielle Naturstoffproduzenten stehen aufgrund der zunehmenden Ausbildung von Antibiotikaresistenzen erneut im Fokus der Suche nach pharmazeutisch relevanten Wirkstoffen. In diesem Kontext befasst sich die vorliegende Arbeit sowohl mit der Charakterisierung neuer myxobakterieller Naturstoffe und deren Biosynthese als auch mit der Entwicklung einer analytischen Methode zur Analyse komplexer biologischer Extrakte. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Naturstoffe Pellasoren und Microsclerodermin aus dem genomsequenzierten Stamm Sorangium cellulosum So ce38 isoliert. Neben der Strukturaufklärung des Pellasoren konnte ein zugehöriges Biosynthese-Gencluster identifiziert und dadurch die Biosynthese aufgeklärt werden. Zudem wurden in einem umfangreichen Screening-Projekt mehrere terrestrische Myxobakterien als Produzenten des marinen Naturstoffes Microsclerodermin identifiziert. Dies ist einer der wenigen bekannten Fälle der Auffindung identischer Sekundärmetabolite aus marinen und terrestrischen Quellen. Die Isolierung zweier neuer Derivate führte schließlich zur Charakterisierung der zugehörigen Biosynthesegene in zwei myxobakteriellen Stämmen. Dabei konnten die strukturellen Unterschiede der gefundenen Derivate durch die Unterschiede im Biosynthesecluster erklärt werden. Des Weiteren wurde eine Methode zur Steigerung des Informationsgehalts von LC-MS/MS Daten entwickelt. Durch statistische Auswertung von LC-MS Datensätzen können Signale, welche aus dem Metabolismus des Bakteriums hervorgehen, identifiziert und daraufhin unabhängig von der jeweiligen Signalintensität fragmentiert werden. Die Anwendung dieser Methode führte zur Auffindung und Aufklärung der Struktur der Lipothiazole, einer neuen Substanzklasse aus S. cellulosum So ceGT47.  
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-58355
hdl:20.500.11880/23024
http://dx.doi.org/10.22028/D291-22968
Erstgutachter: Müller, Rolf
Tag der mündlichen Prüfung: 18-Jul-2014
SciDok-Publikation: 23-Jul-2014
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
Fachrichtung: NT - Pharmazie
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

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