Terpene aus Mikroorganismen

• Antragsteller: Professor Dr. Jeroen Dickschat
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 75404371

• Erstellungsjahr: 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Emmy-Noether-Antrag waren drei Teilprojekte vorgesehen: Untersuchungen zur Biosynthese der Gibberelline in Bakterien, zur Synthese und Biosynthese spirozyklischer Sesquiterpene in dem Pilz Trichoderma und zur Totalsynthese des Pyrrolosesquiterpens Glaciapyrrol A aus einem marinen Streptomyceten. Während die geplante Klonierung der Gene eines putativen Biosynthesegenclusters für Gibberelline aus Bradyrhizobium japonicum gelang, erwies sich ihre funktionale Expression und der Einsatz rekombinanter Proteine in Inkubationsexperimenten als problematisch. Nach diversen Fehlschlägen wurde dieses Teilprojekt zugunsten der erfolgreicheren anderen Teilprojekte nicht weiter verfolgt. Eine neue Synthese von Tricho-Acorenol und Tricho-Acorenon konnte entwickelt werden und die synthetischen Verbindungen konnten zur Ermittelung der absoluten Konfiguration dieser Sesquiterpene in Duftstoffextrakten von Trichoderma eingesetzt werden. Weiterhin wurden deuterierte Isotopomere des Mevalonolactons synthetisiert, mit deren Hilfe die Biosynthese der spirozyklischen Sesquiterpene im Detail studiert wurde. Anschließend wurden auch 13C-markierte Isotopomere des Mevalonolactons sowie deuterierte und 13C- markierte Isotopomere von Desoxyxylulose hergestellt und in Fütterungsexperimenten zur Untersuchung diverser anderer Fragestellungen zur Terpenbiosynthese in Mikroorganismen eingesetzt. Im dritten Teilprojekt wurde eine enantioselektive Synthese von Glaciapyrrol A entwickelt und die Struktur des Naturstoffes durch Vergleich mit synthetischen Referenzverbindungen als (11R,12S,15S)-Glaciapyrrol A bestimmt.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Biosynthesis of Acorane Sesquiterpenes by Trichoderma, RSC Advances 2011, 1, 290-297
  C. A. Citron, R. Riclea, N. L. Brock, J. S. Dickschat
  
• Enantioselective Synthesis of the Unnatural Enantiomers of the Fungal Sesquiterpenoids Acorenone and Trichoacorenol, Eur. J. Org. Chem. 2011, 5167-5175
  N. L. Brock, J. S. Dickschat
  
• Isoprenoids in three-dimensional space: the stereochemistry of terpene biosynthesis, Nat. Prod. Rep. 2011, 28, 1917-1936
  J. S. Dickschat
  
• Synthesis of Deuterated Mevalonolactone Isotopomers, Eur. J. Org. Chem. 2011, 3339-3346
  J. S. Dickschat, C. A. Citron, N. L. Brock, R. Riclea, H. Kuhz
  
• The Absolute Configuration of the Pyrrolosesquiterpenoid Glaciapyrrol A, Chem. Eur. J. 2011, 17, 11930-11934
  R. Riclea, J. S. Dickschat
  
• The Stereochemical Course and Mechanism of the IspH Reaction, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 4053-4057
  C. A. Citron, N. L. Brock, P. Rabe, J. S. Dickschat
  
• A Detailed View of 2-Methylisoborneol Biosynthesis, Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2100-2104
  N. L. Brock, S. R. Ravella, S. Schulz, J. S. Dickschat
  
• The Stereochemical Course of Tricho-Acorenol Biosynthesis, Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 7447-7450
  C. A. Citron, J. S. Dickschat
  
• Identification of Isoafricanol and its Terpene Cyclase in Streptomyces violaceusniger by CLSA-NMR, ChemComm 2014, 50, 4228-4230
  R. Riclea, C. A. Citron, J. Rinkel, J. S. Dickschat
  
• Pogostol Biosynthesis by the Endophytic Fungus Geniculosporium, ChemBioChem 2014, 15, 2379-2383
  L. Barra, B. Schulz, J. S. Dickschat