Biosynthese von steroidhormonen

Das Konzept der nukleophilen aromatischen Substitution von Wasserstoff in Heterocyclen (SNH) wurde in zahlreichen Publikationen erfolgreich für die Derivatisierung von elektronenarmen Azaaromaten eingesetzt. Die Reaktivität von Heteroaromaten steigt dabei mit zunehmender Zahl an Azagruppen im Ring und weiterhin durch eine elektrophile Aktivierung an den Ringstickstoffatomen. 1,2,3-Triazine sind in diesem Zusammenhang ein interessantes heterocyclisches System, da durch die vicinale Anordnung der Ringstickstoffatome eine starke Ladungslokalisierung und eine damit verbundene erhöhte Reaktivität erreicht wird. Durch einen elektrophilen Angriff sollte die Synthese von 1,2,3-Triaziniumsalzen gelingen und mit diesen SNH-Reaktionen mit schwachen C-Nukleophilen realisierbar sein. Die vorliegende Dissertation beschreibt die Synthese von 1,2,3-Triaziniumsalzen durch Protonierung, Acylierung, Alkylierung, Phenylierung, Reaktion zum 2-Dicyanomethylylid sowie N-Oxiden und deren Reaktivität gegenüber C-Nukleophilen. Insbesondere die Regioselektivitäten des primären elektrophilen und folgenden nukleophilen Angriffs wurden untersucht. Weiterhin wurden Diels-Alder-Reaktionen sowie 1,3-dipolare Cycloadditionen der dargestellten 1,2,3-Triaziniumsalze durchgeführt. Es zeigt sich, daß 1,2,3-Triaziumsalze hochreaktiv auch gegenüber sehr schwachen C-Nukleophilen sind, regioselektiv reagieren und sich stabile 2,5-Dihydroaddukte isolieren lassen. Durch 1,3-dipolare Cycloadditionen wurden erste Vertreter von stickstoffverbrückten Pyrazolo-[-a]-1,2,3-triazinen und Pyrazolo-[-b]-1,2,3-triazinen synthetisiert.

Psilocybin ist der psychotrope, vom Tryptamin abgeleitete Naturstoff der Psilocybe-Fruchtkörper, der so genannten “Zauberpilze”. Obwohl dessen Struktur seit 60 Jahren bekannt ist, blieb die enzymatische Grundlage ihrer Biosynthese ungeklärt. Wir charakterisierten vier Psilocybin-Biosyntheseenzyme, nämlich i) PsiD, welches zu einer neuen Klasse pilzlicher l -Tryptophan-Decarboxylasen gehört, ii) PsiK, welches den Phosphotransfer-Schritt katalysiert, iii) die Methyltransferase PsiM, welche einen wiederholten N-Methyltransfer als abschließenden Biosyntheseschritt katalysiert, sowie iv) PsiH, eine Monooxygenase. In einer kombinierten Reaktion mit PsiD, PsiK und PsiM wurde Psilocybin vom 4-Hydroxy- l -tryptophan ausgehend nach einer schrittökonomischen Route synthetisiert. Angesichts des wieder aufkommenden pharmazeutischen Interesses an Psilocybin könnten unsere Ergebnisse die Grundlage für dessen biotechnologische Produktion schaffen.

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