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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-30944
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/3094/


Eßer, Simon

Von Chorismat abgeleitete funktionalisierte Cyclohexadien-trans-diole : Optimierung der mikrobiellen Produktion, Untersuchungen zur Reaktivität und Synthese beider Enantiomere des Naturstoffs Valienon

Functionalized cyclohexadiene-trans-diols derived from chorismate : optimization of microbial production, reactivity studies and synthesis of both enantiomers of the natural product valienone

Dokument1.pdf (3.393 KB) (md5sum: ee7013ae3820f3a12ec00144ef1d24a8)

Kurzfassung in Deutsch

Chorismat dient in der Natur im Shikimatbiosyntheseweg als zentraler Verzweigungs- und Ausgangspunkt für die Biosynthese wichtiger aromatischer Metabolite wie etwa der aromatischen Aminosäuren. Die ersten Folgemetabolite von Chorismat stellen als chirale Verbindungen wertvolle Bausteine für die chemische Synthese dar. Durch die Kombination von Genen, deren Expression die Biosynthese von Chorismat verstärkt, mit Genen, welche für die Umsetzung von Chorismat zu funktionalisierten Cyclohexadien-trans-diolen (trans-CHD) codieren, auf Plasmiden wurde die Voraussetzung für eine optimierte Bioproduktion zweier trans-CHD {(3R,4R)-3,4-Dihydroxycyclohexa-1,5-diencarbonsäure [3,4-trans-CHD]; (5S,6S)-5,6-Dihydroxycyclohexa-1,3-diencarbonsäure, [2,3-trans-CHD]} geschaffen. Beide Verbindungen ließen sich durch Ionenaustauschchromatographie aus Fermentationsüberständen aufreinigen. Ein qualitativer Vergleich von Derivaten beider trans-CHD in Reaktionen mit Osmium(VIII)oxid, meta-Chlorperbenzoesäure und N-Bromacetamid weist 3,4-trans-CHD als reaktivere und 2,3-trans-CHD als die mit höherer Stereo- und Regioselektivität umsetzbare Verbindung aus. Aufbauend auf diesen Ergebnissen konnte mit der gezielten Darstellung beider Enantiomere des Naturstoffs Valienon die Eignung und Komplementarität beider trans-CHD als Ausgangsverbindungen für organische Synthesen exemplarisch gezeigt werden.


Kurzfassung in Englisch

Chorismate serves as a central branch point in the shikimate pathway and is starting material for the biosynthesis of important aromatic metabolites such as the aromatic amino acids. Early metabolites derived from chorismate can serve as valuable chiral building blocks. The plasmidic combination of genes that encode enzymes involved in the biosynthesis of chorismate with genes, which are known to encode enzymes that catalyze the conversion of chorismate into functionalized cyclohexadiene-trans-diols (trans-CHD), allowed for an improved biosynthesis of two trans-CHD {(3R,4R)-3,4-dihydroxycyclohexa-1,5-diene carboxylic acid [3,4-trans-CHD]; (5S,6S)-5,6-dihydroxycyclohexa-1,3-diene carboxylic acid, [2,3-trans-CHD]}. Both compounds were isolated and purified from fermentation broth by anion exchange chromatography. A comparison of their reactivity under different oxidative reaction conditions with osmium(VIII)oxide, meta-chloroperbenzoic acid and N-bromoacetamide revealed that 3,4-trans-CHD was more reactive, whereas 2,3-trans-CHD allowed reactions with higher regio- and stereoselectivity. Based on these results a selective synthesis of both enantiomeres of the natural product valinone starting from both trans-CHDs was developed, which documented the versatility as well as the complementarity of these compounds as starting materials for organic synthesis.


SWD-Schlagwörter: Organische Synthese , Shikimisäureweg , Biosynthese , Naturstoff , Biotechnologie , Escherichia coli , Cyclite
Freie Schlagwörter (deutsch): Choriminsäure , metabolic engineering
Freie Schlagwörter (englisch): chorismate , metabolic engineering
Institut: Institut für Pharmazeutische Wissenschaften
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Müller, Michael (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 08.12.2006
Erstellungsjahr: 2006
Publikationsdatum: 02.07.2007
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