Dokument: Secondary Metabolites from Fungi: Isolation, Structure Elucidation, Bioactivity and Expansion of the Chemical Diversity

Titel:	Secondary Metabolites from Fungi: Isolation, Structure Elucidation, Bioactivity and Expansion of the Chemical Diversity
Weiterer Titel:	Sekundärmetaboliten aus endophytischen Pilzen: Isolierung, Strukturaufklärung, Bioaktivität und Erweiterung des Metabolitenmusters
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=54937
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20230215-101404-8
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	M.Sc. Yu, Xiaoqin [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 44,73 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 15.02.2023 / geändert 15.02.2023
Beitragende:	Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Kalscheuer, Rainer [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Pilze sind für die pharmazeutische Industrie und andere Bereiche wertvoll. Sie liefern eine große Auswahl an bioaktiven und strukturell neuartigen Sekundärmetaboliten. Diese Dissertation beschreibt die Untersuchungen des koprophilen Pilzes Aphanoascus fulvescens, des Mangrovenpflanzen-assoziierten endophytischen Pilzes Pseudopestalotiopsis theae und des endophytischen Pilzes Pestalotiopsis lespedezae. Es wurden erfolgreiche Halogeninkorporationsexperimente an Pestalotiopsis lespedezae durchgeführt, die zu einer Erweiterung der Sekundärmetabolitdiversität führten. Hierbei wurden zehn neue Naturstoffe isoliert, einschließlich pestalsäure Q, welche eine bemerkenswert seltene iodorganische Verbindung darstellt. Die Strukturen der neuen Verbindungen wurden durch die Interpretation von 1D und 2D NMR spektroskopischen und massenspektrometrischen Daten aufgeklärt. Zur Aufklärung der absoluten Konfiguration der neuen Verbindungen wurden detailierte Vergleiche der NMR Spektren und optischen Aktivitäten, die modifizierte Mosher Methode und TDDFT ECD Berechnungen herangezogen. Okaramine A, C, G, H und Cytosporin W zeigten signifikante Zytotoxizität gegen die Mauslymphomzelllinie L5178Y. Cytosporine V und W zeigten moderate antibakterielle Aktivität gegen Acinetobacter baumannii (ATCC BAA-1605), wenn sie mit einer subletalen Dosis Colistin kombiniert wurden. Diese Dissertation gliedert sich in drei bereits veröffentlichte oder eingereichte Manuskripte. Indolalkaloide aus dem koprophilen Pilz Aphanoascus fulvecens Xiaoqin Yu, Werner E.G. Müller, Zhiyong Guo, Wenhan Lin, Kun Zou, Zhen Liu und Peter Proksch. Fitoterapia, 2019, 136, 104168. Der ascomyzetische Pilz Aphanoascus fulvescens wurde aus Gänsekot isoliert. Untersuchungen der Sekundärmetaboliten förderten die fünf neuen Indolalkaloide OkaramineV–Z (1–5) und elf bekannte Derivate (6–16) zu Tage. Ihre Struktur wurde anhand von NMR Spektren und MS Messungen aufgeklärt. Okaramine A, C, G und H zeigten signifikante bis moderate Zytotoxizität gegen Mauslymphomzelllinie L5178Y mit IC50 Werten zwischen 4.0 und 14.7 μM. Eine vorläufige Struktur-Wirkungsbeziehung wurde erarbeitet. Polyketidderivate aus dem Mangrovenpflanzen-assoziierten endophytischen Pilz Pseudopestalotiopsis theae. Xiaoqin Yu, Werner E. G. Müller, Dieter Meier, Rainer Kalscheuer, Zhiyong Guo, Kun Zou, Blessing O. Umeokoli, Zhen Liu und Peter Proksch. Marine drugs, 2020, 18, 129. Chemische Untersuchungen der Sekundärmetaboliten des endophytischen Pilzes Pseudopestalotiopsis theae führten zur Isolation der achtzehn neuen Polyketidderivate Pestalotheole I–Q (1–9) und Cytosporine O–W (15–23), neben acht bekannten Analoga (10–14 und 24–26). Die neuen Strukturen wurden durch HRMS, sowie 1D und 2D NMR Messungen aufgeklärt. Zur Bestimmung der absoluten Konfiguration wurde bei einigen Verbindungen die modifizierte Mosher Methode angewandt. Cytosporin W (23) zeigte signifikante Zytotoxizität gegen Mauslymphomzelllinie L5178Y mit einem IC50 Wert von 3.0 µM. Außerdem zeigten Cytosporine V (22) und W (23) moderate antibakterielle Aktivität gegen einen resistenten Stamm Acinetobacter baumannii (ATCC BAA-1605) in Kombination mit einer subletalen Dosis Colistin. Induktion von Ambuicsäurederivativen im endophytischen Pilz Pestalotiopsis lespedezae durch einen OSMAC Ansatz (eingereicht) Xiaoqin Yu, Ying Gao, Marian Frank, Attila Mándi, Tibor Kurtán, Werner E. G. Müller, Rainer Kalscheuer, Zhiyong Guo, Kun Zou, Zhen Liu und Peter Proksch Die zehn neuen Ambuicsäurederivative Pestalsäuren H–Q (1–10), unter ihnen ein neuer iodierter Naturstoff (10), wurden zusammen mit zwei bekannten Verbindungen (11 und 12) aus einer Fermentation des endophytischen Pilzes Pestalotiopsis lespedezae auf festem Reismedium nach Zusatz von 3.5% NaI isoliert. Die Verbindungen 1–10 waren weder in Kulturen des Pilzes auf Reismedium ohne NaI, noch in denen mit NaCl oder NaBr nachweisbar. Die Struktur der neuen Metaboliten wurde anhand der 1D/2D NMR Spektren und der HRESIMS Messungen bestimmt. Ihre absolute Konfiguration wurde durch den Einsatz der modifizierten Mosher Methode und TDDFT ECD Berechnungen bestimmt. Die Verbindungen zeigten weder antibakterielle Aktivität gegen Staphylococcus aureus (ATCC29213), resistenten Acinetobacter baumannii (BAA1605) oder Mycobacterium tuberculosis, noch zytotoxische Aktivität gegen Mauslymphomzelllinie L5178Y. Fungi are valuable in the pharmaceutical industry, as well as in other areas, by providing a wide variety of bioactive and structurally novel secondary metabolites. This dissertation describes the investigation of secondary metabolites from the coprophilous fungus Aphanoascus fulvescens, the mangrove derived endophytic fungus Pseudopestalotiopsis theae and the endophytic fungus Pestalotiopsis lespedezae. Halogen incorporation experiments were successfully applied to expand the diversity of secondary metabolites from Pestalotiopsis lespedezae, yielding ten new natural products including a remarkably rare iodo organic natural product in the case of pestallic acid Q. The structures of the isolated compounds were established by interpretation of 1D and 2D NMR spectroscopic data together with MS data. In-depth comparison of the NMR and optical rotation data with related literature, modified Mosher’s method and TDDFT-ECD calculations were applied to determine the absolute configuration of the new compounds. Okaramines A, C, G, H and cytosporin W showed significant cytotoxicity against the mouse lymphoma cell line L5178Y. Cytosporins V and W showed moderate antibacterial activity against drug-resistant Acinetobacter baumannii (ATCC BAA-1605) in combination with sublethal colistin concentrations. This dissertation consists of the following three publications or submitted manuscripts. Indole alkaloids from the coprophilous fungus Aphanoascus fulvescens Xiaoqin Yu, Werner E.G. Müller, Zhiyong Guo, Wenhan Lin, Kun Zou, Zhen Liu and Peter Proksch. Fitoterapia, 2019, 136, 104168. The ascomycete fungus Aphanoascus fulvescens isolated from goose dung was investigated for its secondary metabolites, yielding five new indole alkaloids okaramines V–Z (1–5) and eleven known derivatives (6–16). Their structures were determined by 1D, 2D NMR spectra and MS data. Okaramines A, C, G and H showed significant to moderate cytotoxicity against the mouse lymphoma cell line L5178Y with IC50 values ranging from 4.0 to 14.7 μM. Preliminary structure-activity relationships were discussed. Polyketide derivatives from mangrove derived endophytic fungus Pseudopestalotiopsis theae Xiaoqin Yu, Werner E. G. Müller, Dieter Meier, Rainer Kalscheuer, Zhiyong Guo, Kun Zou, Blessing O. Umeokoli, Zhen Liu and Peter Proksch. Marine drugs, 2020, 18, 129. Chemical investigation of secondary metabolites from the endophytic fungus Pseudopestalotiopsis theae led to the isolation of eighteen new polyketide derivatives, pestalotheols I–Q (1–9) and cytosporins O–W (15–23), together with eight known analogues (10–14 and 24–26). The structures of the new compounds were elucidated by HRMS and 1D and 2D NMR data, as well as by comparison with literature data. Modified Mosher’s method was applied to determine the absolute configuration of some compounds. Cytosporins W (23) showed significant cytotoxicity against the mouse lymphoma cell line L5178Y with an IC50 value of 3.0 µM. Furthermore, cytosporins V (22) and W (23) showed moderate antibacterial activity against drug-resistant Acinetobacter baumannii (ATCC BAA-1605) in combination with sublethal colistin concentrations. Induction of ambuic acid derivatives by the endophytic fungus Pestalotiopsis lespedezae through an OSMAC approach (submitted) Xiaoqin Yu, Ying Gao, Marian Frank, Attila Mándi, Tibor Kurtán, Werner E. G. Müller, Rainer Kalscheuer, Zhiyong Guo, Kun Zou, Zhen Liu, Peter Proksch Ten new ambuic acid derivatives, pestallic acids H–Q (1–10) including one new iodinated natural product (10) along with two known compounds (11 and 12) were obtained through fermentation of the endophytic fungus Pestalotiopsis lespedezae on solid rice medium with 3.5% NaI. Compounds 1–10 were undetectable in cultures of this fungus growing on solid rice medium where NaI was either absent or had been replaced by NaCl or NaBr. The structures of the new metabolites were established on basis of 1D/2D NMR and HRESIMS data. Their absolute configurations were determined by modified Mosher’s method and TDDFT-ECD calculations. The compounds failed to show antibacterial activity against S. aureus (ATCC29213), drug-resistant Acinetobacter baumannii (BAA1605) or Mycobacterium tuberculosis, as well as cytotoxicity against the mouse lymphoma cell line L5178Y.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische Biologie und Biotechnologie
Dokument erstellt am:	15.02.2023
Dateien geändert am:	15.02.2023
Promotionsantrag am:	29.10.2020
Datum der Promotion:	02.12.2020