Myxobacteria are efficient producers of numerous secondary metabolites, and the genus Sorangium is frequently described as an proficient source for new, biologically active natural products. [1][2][3] We report here the discovery and complete structure elucidation of pellasoren from the myxobacterium Sorangium cellulosum. Identification of the corresponding pel gene cluster from S. cellulosum So ce38 allowed us to establish a model for pellasoren biosynthesis, providing evidence for an unusual route to glycolate extender unit generation. Moreover, we present the first total synthesis of pellasoren and thereby confirm the absolute configuration of this natural product.Pellasoren (1; Scheme 1) was initially isolated from S. cellulosum So ce35 in the course of an activity-guided discovery program. [4] Additionally, we recently identified 1 in relatively high amounts in extracts from the related strain S. cellulosum So ce38 by using LC-MS analysis. Here we determine its cytotoxicity against HCT-116 human colon cancer cells at a concentration of 155 nm (IC50). Full structural elucidation by NMR and ESI-MS analysis was performed and confirmed the identity of pellasoren from both sources (Figures S1-S3 and Table S1 in the Supporting Information).The pellasoren scaffold features an unusual enol ether moiety, also known from a small number of other natural products, which was corroborated by specific HMBC correlations between a methoxy signal and sp 2 -hybridized carbon atoms ( Figure S1 in the Supporting Information). [5][6][7] The lactone moiety was identified through HMBC correlation between C1 and C5 and characteristic shifts for H-5 and C5 of d = 4.02 and 90.3 ppm, respectively. The position of the amide bond was assigned on the basis of indicative fragments in CID spectra. Efforts were made to establish the molecules relative configuration by using NOE spectroscopy: ROESY interactions together with molecular modeling suggest an anti configuration of the substituents at C4 and C5, as well as a syn configuration of the methyl groups at C2 and C4 ( Figure S2 in the Supporting Information). The stereocenter at C14 maintains the configuration derived from the incorporation of an l-alanine building block during biosynthesis. Stereochemical assignments that could initially not be validated by NOE analysis, such as the configuration at C6, were later established following total synthesis. Additionally, two isomeric pellasorens differing in the configuration of the C10-C11 double bond were isolated from S. cellulosum extracts. Pellasoren A (1 a) represents the all-E configuration while pellasoren B (1 b) has a Z-configured double bond at C10-C11 which can be rationalized by photochemical isomerization.Following the structural elucidation of pellasoren, we set out to identify the underlying biosynthetic machinery using fragmentary whole-genome sequence information for strain S. cellulosum So ce38. Assuming that pellasoren is most likely the product of a hybrid PKS/NRPS biosynthetic pathway, [8] the full complement of putative...

A new cyclic hexapeptide, baceridin (1), was isolated from the culture medium of a plant-associated Bacillus strain. The structure of 1 was elucidated by HR-HPLC-MS and 1D and 2D NMR experiments and confirmed by ESI MS/MS sequence analysis of the corresponding linear hexapeptide 2. The absolute configurations of the amino acid residues were determined after derivatization by GC-MS and Marfey's method. The cyclopeptide 1 consists partially of nonribosomal-derived D- and allo-D-configured amino acids. The order of the D- and L-leucine residues within the sequence cyclo(-L-Trp-D-Ala-D-allo-Ile-L-Val-D-Leu-L-Leu-) was assigned by total synthesis of the two possible stereoisomers. Baceridin (1) was tested for antimicrobial and cytotoxic activity and displayed moderate cytotoxicity (1-2 μg mL(-1)) as well as weak activity against Staphylococcus aureus. However, it was identified to be a proteasome inhibitor that inhibits cell cycle progression and induces apoptosis in tumor cells by a p53-independent pathway.

Auf der Suche nach neuen biologisch aktiven Wirkstoffen hat sich die Untersuchung myxobakterieller Sekundärmetabolite vielfach bewährt. [1][2][3] Hier stellen wir Pellasoren vor, einen weiteren aus dem Myxobakterium Sorangium cellulosum So ce38 isolierten Naturstoff. Neben der kompletten Strukturaufklärung konnten wir durch Identifizierung des pel-Genlocus ferner die Biosynthese des Moleküls erläutern und dabei die Beteiligung einer ungewçhnlichen Glycolat-Verlängerungseinheit postulieren. Die Arbeit umfasst außerdem die erste Totalsynthese von Pellasoren und ermçglicht somit die eindeutige Bestimmung der absoluten Konfiguration dieses Naturstoffs.Pellasoren (1; Schema 1) wurde ursprünglich in einem aktivitätsbasierten Screening in S. cellulosum So ce35 gefunden. [4] Erst kürzlich konnten wir mittels LC-MS-Analysen vergleichsweise große Mengen von 1 in Extrakten des verwandten Stammes S. cellulosum So ce38 nachweisen. Aktivitätstests zeigten mit einem IC50-Wert von 155 nm eine nennenswerte zytotoxische Aktivität gegen Darmkrebszellen der Linie HCT-116. Parallel dazu erfolgte die Aufklärung der Struktur durch NMR-und hrESI-MS-Messungen, wobei die Identität des Pellasorens in beiden Stämmen zweifelsfrei nachgewiesen wurde (siehe Hintergrundinformationen, Abbildungen S.1-3 und Tabelle S.1).Die Struktur des Pellasorens weist eine für Naturstoffe seltene Enolether-Funktionalität auf, die nur für wenige Naturstoffe dokumentiert wurde. HMBC-Kopplungen zwischen einem Methoxysignal und einem sp 2 -hybridisierten Kohlenstoff geben hierfür eindeutige Hinweise (Abbildung S.1). [5][6][7] Das d-Lacton konnte ebenfalls anhand einer HMBC-Kopplung zwischen C1 und C5 sowie durch charakteristische Verschiebungen von 4.02 ppm für H-5 und 90.3 ppm für C5 identifiziert werden. Die Position der Amidbindung wurde durch Analyse der Fragmente in CID-MS 2 -Spektren untermauert, während die relative Konfiguration des Moleküls durch NOE-Spektroskopie und theoretische Studien postuliert wurde. Basierend darauf liegt eine anti-Konfiguration der C4-und C5-Substituenten sowie eine syn-Konfiguration der Methylgruppen an C2 und C4 vor (Abbildung S.2). Die Konfiguration an C14 wiederum beruht auf dem biosynthetischen Einbau eines l-Alanins und wird entsprechend beibehalten, insbesondere da keine Epimerisierungsdomäne im Modul vorliegt. Die Konfiguration des C6-Atoms konnte letztlich nur durch die Totalsynthese bestimmt werden. Es wurde außerdem ein weiteres Derivat des Pellasorens gefunden, das sich lediglich in der Konfiguration der C10-C11-Doppelbindung unterscheidet. Pellasoren A (1 a) entspricht einer all-E-Konfiguration, während Pellasoren B (1 b), hçchstwahrscheinlich beruhend auf einer photochemisch induzierten Isomerisierung, eine (Z)-C10-C11-Konfiguration aufweist.Aufgrund der Struktur konnten wir annehmen, dass Pellasoren ein PKS-NRPS-Hybrid ist, mit Alanin als einzigem Aminosäurebaustein. [8] Um die biochemische Grundlage der Pellasorenbiosynthese zu ermitteln, wurden zunächst alle potentiellen PKS/NRPS-Domänen im Genom des sequenzierten...