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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-65058
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/6505/


Linnenbrink, Anton

Gewinnung glykosylierter Naturstoffe durch Biotransformation in Saccharothrix espanaensis sowie funktionelle Charakterisierung dreier Polyketidbiosynthesegencluster aus dem Mensacarcinproduzenten Streptomyces sp. Gö C4/4

Preparation of glycosylated natural products by biotransformation in Saccharothrix espanaensis and functional characterisation of three polyketide biosynthetic gene clusters from the mensacarcin producer Streptomyces sp. Gö C4/4

Dokument1.pdf (4.091 KB) (md5sum: 72b2aa8dcd626fc8574a9b2d609d31fc)

Kurzfassung in Deutsch

Der Schwerpunkt dieser im Bereich der Biotechnologie, Molekularbiologie und Naturstoffanalytik angesiedelten Dissertation liegt auf zwei Projekten: der biokatalytischen Gewinnung von Glykosiden und der Charakterisierung der Biosynthesegene des Zytostatikums Mensacarcin.

Das Bodenbakterium Saccharothrix espanaensis wurde als potenter Stamm für die Biotransformation diverser aromatischer Moleküle in ihre Glykokonjugate entdeckt. Zum Kulturmedium zugesetzte Anthrachinone, Flavonoide, Coumarine und Stilbene werden O-glykosidisch mit alpha-L-Rhamnose verknüpft. Die Transformationsprodukte wurden per LC/MS, NMR, HR-MS und Circulardichroismus charakterisiert. Quercitrin, erhalten durch regioselektive Rhamnosylierung des Flavonoids Quercetin, wurde mit einer Ausbeute von 35 % isoliert. Durch Rhamnosylierung des antibiotisch nicht aktiven Coumarins Novobiocinsäure wurde das neue Antibiotikum Novalbiocin E gewonnen.

Streptomyces sp. Gö C4/4 ist der Produzent des aromatischen Decaketids Mensacarcin, das eine ähnliche zytostatische Aktivität wie das klinisch eingesetzte Anthrazyklin Doxorubicin zeigt. Die funktionelle Charakterisierung dreier Polyketidbiosynthesegencluster mittels heterologer Expression und Geninaktivierung führte zur Identifizierung der Biosynthesegene von Mensacarcin. Die Polyketidbiosynthesewege von Streptomyces sp. Gö C4/4 sind durch endogene Kreuzkomplementierung miteinander verbunden. Eine weitere Besonderheit der Mensacarcin-PKS ist der Verlust der Spezifität zur Synthese von Decaketiden unter dem Einfluss von Dimethylsulfoxid.


Kurzfassung in Englisch

Based in the fields of biotechnology, molecular biology and natural product analytics this dissertation focuses on two projects: biocatalytic synthesis of glycosides and characterisation of the biosynthesis genes of the cytostatic drug mensacarcin.

The soil bacterium Saccharothrix espanaensis was discovered to be a potent strain for biotransformation of various aromatic molecules into their glycoconjugates. Anthraquinones, flavonoids, coumarins and stilbenes added to the culture medium undergo O-glycosylation with alpha-L-rhamnose. The transformation products were characterised by LC/MS, NMR, HR-MS and circular dichroism. Quercitrin, obtained by regioselective rhamnosylation of the flavonoid quercetin, was isolated in a yield of 35 %. Rhamnosylation of the antibacterially inactive coumarin novobiocic acid led to the new antibiotic novalbiocin E.

Streptomyces sp. Gö C4/4 is the producer of the aromatic decaketide mensacarcin, which shows cytostatic activity similar to the clinically used anthracycline doxorubicin. The functional characterisation of three polyketide biosynthetic gene clusters by heterologous expression and gene inactivation led to the identification of the biosynthesis genes of mensacarcin. The polyketide biosynthesis pathways of Streptomyces sp. Gö C4/4 are linked by endogenous cross-complementation. Another feature of the mensacarcin-PKS is a loss of specificity for the production of decaketides under the influence of dimethyl sulfoxide.


SWD-Schlagwörter: Biokonversion , Glykosylierung , Rhamnose, Gencluster, Polyketid-Synthasen
Freie Schlagwörter (deutsch): Actinomycetales , Glykosyltransferase , Rhamnosyltransferase
Freie Schlagwörter (englisch): glycosylation , anthraquinones , biocatalysis , microbial metabolism , PKS II
Institut: Institut für Pharmazeutische Wissenschaften
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Bechthold, Andreas (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 02.02.2009
Erstellungsjahr: 2009
Publikationsdatum: 14.05.2009
Bemerkung: Anthrachinonderivate , Quercetin , Resveratrol , Polyketomycin , Novobiocin , Novalbiocin , Mensacarcin
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