Dokument: Secondary Metabolites from Fungi Coniella fragariae and Phomopsis sp. D15a2a

Titel:	Secondary Metabolites from Fungi Coniella fragariae and Phomopsis sp. D15a2a
Weiterer Titel:	Sekundärmetaboliten aus den Pilzen Coniella fragariae und Phomopsis sp. D15a2a
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=53031
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200423-134802-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Yu, Haiqian [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 32,39 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 16.04.2020 / geändert 16.04.2020
Beitragende:	Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Kalscheuer, Rainer [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Fungi and their secondary products play an important part in our daily life, not only in the field of pharmacy, but also in agriculture and in food industry. Their chemical constituents, especially secondary metabolites are important for drug discovery, pesticide discovery, and fermented food safety evaluations. This dissertation describes the chemical constituents of two fungal strains: Coniella fragariae and Phomopsis sp. D15a2a. In order to obtain crude extracts, fungi were fermented individually on rice media following by chromatographic workup. After successful isolation of compounds, NMR and HRMS were used to elucidate their structures. In addition, ECD spectroscopy, X-ray diffraction and chemical reactions were used to determine the absolute configurations of chiral compounds. All compounds were investigated for their bioactivity. The coprophilous fungus Coniella fragariae was isolated from goose (Anser anser) dung, collected at northern Germany’s seacoast. It produced a group of new azaphilones together with two known macrolides and other metabolites. The endophytic fungus Phomopsis sp. D15a2a was isolated from leaves of Alternanthera bettzickiana collected in Nigeria. The rice fermentation extract lead to the isolation of three types of new metabolites including koniginin derivatives, pantothenic acid derivatives and one tentoxin derivative. This dissertation consists of the following three manuscripts. Azaphilone Derivatives from the Fungus Coniella fragariae Inhibit NF-κB Activation and Reduce Tumor Cell Migration Seven new azaphilones, coniellins A−G, were obtained. TDDFTECD calculation was used to determine the absolute configuration of coniellin A, while Mosher’s method was applied to determine the absolute configuration of coniellin E. Coniellin A exhibited significant inhibition of NF- κB activation in the triple negative breast cancer cell line MDAMB- 231 with an IC50 value of 4.4 μM. Moreover, coniellin A, D and E clearly reduced tumor cell migration. Coniellin A was the most active derivative tested in this assay and displayed 60% inhibition of tumor cell migration at a dose of 5 μM and 98% inhibition at 10 μM after 24 h. Azaphilone pigments and macrodiolides from the coprophilous fungus Coniella fragariae In continuation of the study on Coniella fragariae, two azaphilone pigments, two dihydrobenzofurans, two macrodiolides, and a dimeric alkyl aromatic constituent were isolated. Two azaphilone pigments and one dihydrobenzofuran proved to be new natural products. The crystal structure of pyrenophorin is reported for the first time. Pyrenophorin showed strong cytotoxicity against several cancer cell lines with IC50 values ranging from 0.07 to 7.8 μM. Polyketides and Nitrogenous Metabolites from The Endophytic Fungus Phomopsis sp. D15a2a Three new polyketides, phomopones A−C, one new cyclic tetrapeptide, 18-hydroxydihydrotentoxin, and a new amide, 6-hydroxyenamidin together with a known derivative, enamindin were obtained from the endophytic fungus Phomopsis sp. D15a2a. The structures of the new compounds were elucidated by 1D, 2D NMR and HRMS data. The absolute configurations of the isolated metabolites were determined either by X-ray crystallography, Marfey’s method or by converting the compounds to Mosher esters. Pilze und ihre Sekundärmetaboliten spielen eine wichtige Rolle in unserem alltäglichen Leben. Dies bezieht sich nicht ausschließlich auf die pharmazeutische Verwendung, sondern ebenfalls auf die Nutzung in der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie. Ihre Inhaltsstoffe, insbesondere ihre Sekundärmetaboliten, stellen eine wichtige Quelle für die Entdeckung neuer Arzneimittel und Pestizide dar und sind maßgeblich für die Sicherheitseinstufung fermentierender Lebensmittel. Diese Dissertation widmet sich der Untersuchung von Inhaltsstoffe, die von den beiden Pilzstämme Coniella fragariae und Phomopsis sp. D15a2a produziert werden. Zur Gewinnung von Rohextrakten wurden diese Pilze einzeln auf Reismedium kultiviert und im Anschluss chromatographisch aufbereitet. Nach erfolgreicher Isolation der Inhaltstoffe wurde deren chemische Struktur mittels Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) und Massenspektrometrie (MS) aufgeklärt. Zusätzlich wurde die absolute Konfiguration chiraler Verbindungen durch den Einsatz von elektronischem Circulardichroismus (ECD), Röntgenkristallographie und stereospezifischer chemischer Reaktionen ermittelt. Alle Verbindungen wurden auf ihre biologische Aktivität untersucht. Der koprophile Pilze Coniella fragariae wurde aus einer Gänsekotprobe (Anser anser) isoliert, welche an der Meeresküste in Norddeutschland gesammelt wurde. Er produzierte eine Serie neuer Azaphilone, neben zwei bekannten Makroliden und einigen anderen Metaboliten. Der endophytische Pilz Phomopsis sp. D15a2a wurde aus den Blättern der Pflanze Alternathera bettzickiana isoliert, welche in Nigeria gesammelt wurden. Die Fermentation von Reismedium führte zur Isolation neuer Metaboliten aus den drei Klassen der Koniginin-, Pantothensäure- und Tentoxin-Derivate. Diese kummulative Dissertation besteht aus den drei folgenden Manuskripten. Azaphilonderivate des Pilzes Coniella fragariae inhibieren die Aktivierung von NF-κB und reduzieren Tumorzellmigration Die sieben neuen Azaphilone Coniellin A-G wurden isoliert. Die absolute Konfiguration von Coniellin A wurde durch TDDFT-ECD Berechnungen bestimmt, während die absolute Konfiguration von Coniellin E über die Mosher Methode bestimmt wurde. Coniellin A zeigte eine signifikante Inhibition der NF-κB Aktivierung in der tripelnegativen Brustkrebszelllinie MDAMB- 231 mit einem IC50-Wert von 4,4 μM. Außerdem reduzierten Coniellin A, D und E eindeutig die Tumorzellmigration. Coniellin A war in diesem Testsystem das aktivste Derivat. Es zeigte nach 24 Stunden eine Inhibitionsrate der Tumorzellmigration von 60% bei einer Dosis von 5 μM und 98% bei 10 μM. Azaphilonpigmente und Makrolide aus dem koprophilen Pilz Coniella fragariae Bei weiterführenden Untersuchungen von Coniella fragariae wurden zwei Azaphilonpigmente, zwei Dihydrobenzofurane, zwei Makrodiolide und eine dimere Alkylarylverbindung isoliert. Die beiden Azaphilonpigmente und ein Dihydrobenzofuran wurden als neue Naturstoffe identifiziert. Die Kristallstruktur von Pyrenophorin wurde hierbei zum ersten Mal veröffentlicht. Pyrenophorin zeigte starke Zytotoxizität gegenüber mehreren Krebszelllinien mit IC50 Werten zwischen 0,07 und 7,8 μM. Polyketide und stickstoffhaltige Metaboliten des endophytischen Pilzes Phomopsis sp. D15a2a Die drei neuen Polyketide Phomopon A−C, das neue zyklisches Tetrapeptid 18-Hydroxydihydrotentoxin und das neue Amid 6-Hydroxyenamidin wurden zusammen mit dem bekannten Derivat Enamindin aus einer Fermentation des endophytischen Pilzes Phomopsis sp. D15a2a isoliert. Die Strukturen der neuen Verbindungen wurden anhand ihrer ein- und zweidimensionalen NMR Spektren, sowie ihrer MS Daten ermittelt. Die absoluten Konfigurationen. der Verbindungen wurde jeweils entweder durch Röntgenkristallographie, Marfey Analyse oder durch Umsetzung zu Mosher Estern bestimmt.
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Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie
Dokument erstellt am:	23.04.2020
Dateien geändert am:	23.04.2020
Promotionsantrag am:	17.11.2019
Datum der Promotion:	18.12.2019