@phdthesis{Waldau2010, author = {Doreen Waldau}, title = {Mikrobielle Transformation pharmakologisch relevanter Biarylverbindungen unter besonderer Ber{\"u}cksichtigung von Carbazolen}, journal = {Microbial transformation of pharmacologically important biarylic compounds with the main focus on carbazoles}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000739-6}, year = {2010}, abstract = {Innerhalb der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Bakterien- und Hefest{\"a}mme der Stammsammlung Biologie des Institutes f{\"u}r Mikrobiologie der Ernst-Moritz-Arndt-Universit{\"a}t Greifswald (SBUG) auf einen Umsatz von 9H-Carbazol untersucht. Neben Ralstonia spec. SBUG 290, Rhodococcus erythropolis SBUG 271 sowie den zwei im Rahmen dieser Arbeit als Pseudomonas putida identifizierten St{\"a}mmen SBUG 272 und SBUG 295 z{\"a}hlten zu den Bakterienst{\"a}mmen 22 weitere noch nicht abschlie{\"s}end charakterisierte Isolate. Die gepr{\"u}ften Hefest{\"a}mme umfassten neben 7 Vertretern der Gattung Trichosporon auch 19 nicht identifizierte St{\"a}mme. Basierend auf der f{\"u}r diese Mikroorganismen bereits nachgewiesenen Verwertung von Biphenyl beziehungsweise Dibenzofuran bestand die Hypothese, dass diese St{\"a}mme aufgrund von Strukturanalogien der Substrate auch in der Lage sind, weitere Heterozyklen zu transformieren. Angesichts des sehr breiten pharmakologischen Wirkungs- und Anwendungsspektrums von Carbazol-Derivaten wurde prim{\"a}r gepr{\"u}ft, inwieweit sich mit Hilfe dieser spezialisierten Mikroorganismen hydroxylierte Carbazol-Derivate als Ausgangssubstanzen f{\"u}r sp{\"a}tere Synthesen herstellen lassen. Da die verwendeten Bakterien im Gegensatz zu den Hefen zu einer Transformation von 9H-Carbazol bef{\"a}higt waren, wurden mit diesen St{\"a}mmen Untersuchungen zur mikrobiellen Transformation von insgesamt 9 zus{\"a}tzlichen stickstoffhaltigen Biarylverbindungen (2,3,4,9-Tetrahydro-1H-carbazol, 9-Methyl-9H-carbazol, Carbazol-9-yl-methanol, Carbazol-9-yl-essigs{\"a}ure, 3-Carbazol-9-yl-propions{\"a}ure, 2-Carbazol-9-yl-ethanol, Acridin, 10H-Acridin-9-on, Phenazin) durchgef{\"u}hrt. Aufgrund der im Unterschied zu bisherigen Publikationen zum Umsatz von Biarylen festgestellten abweichenden Produktbildung bei Inkubation mit 9H-Carbazol wurden die Bakterienst{\"a}mme f{\"u}r vergleichende Analysen ebenfalls auf die Transformation von Dibenzothiophen sowie 9H-Fluoren gepr{\"u}ft. Insgesamt wurden bei der Transformation der getesteten Biarylverbindungen 55 Produkte untersucht, von denen 34 bislang f{\"u}r Bakterien noch nicht beschrieben wurden. Basierend auf GCMS-, LCMS- und NMR-Analysen konnten insgesamt 29 Verbindungen identifiziert und f{\"u}r 14 Transformationsprodukte anhand der erhaltenen Daten vorl{\"a}ufige Strukturvorschl{\"a}ge unterbreitet werden. Zus{\"a}tzlich wurde im Rahmen dieser Arbeit f{\"u}r weitere 8 der in den Versuchen gebildeten Produkte bereits eine erste strukturanalytische Charakterisierung vorgenommen. In weiterf{\"u}hrenden Versuchen wurden die durch die Bakterienst{\"a}mme gebildeten Produkte als Substrate eingesetzt, um zu analysieren auf welche Weise die {\"u}ber prim{\"a}re Hydroxylierungsreaktionen hinausgehenden Transformationen dieser Substanzen erfolgen. Dazu wurden, in erster Linie am Beispiel von Ralstonia spec. SBUG 290, insgesamt 28 der gebildeten Produkte auf einen weiteren Umsatz gepr{\"u}ft, darunter 14 Substanzen, die kommerziell nicht verf{\"u}gbar sind und daher zuvor in gr{\"o}{\"s}eren Mengen aus den Transformationsans{\"a}tzen gereinigt wurden. Basierend auf diesen Untersuchungen konnten schlie{\"s}lich anhand der nachgewiesenen Produkte Aussagen zu den durch die St{\"a}mme katalysierten Transformationswegen abgeleitet werden. In Versuchen mit dem rekombinanten Stamm Escherichia coli DH5alpha SBUG 1575, der die Gene bphA1–A3 der Biphenyl-2,3-dioxygenase aus Ralstonia spec. SBUG 290 tr{\"a}gt, wurde die Beteiligung dieses Enzyms am Umsatz der eingesetzten Biarylverbindungen untersucht.}, language = {de} }