Chemie und Biologie natürlicher Diels‐Alder‐Reaktionen

Abstract

Seit kurzem ist bekannt, dass Diels‐Alder‐Cycloadditionen zum Reaktionsrepertoir lebender Systeme gehören. Es gibt auch Anzeichen für eine vermittelnde Wirkung von Enzymen in Diels‐Alder‐Reaktionen bei der Biosynthese von Sekundärmetaboliten. 2002 jährte sich der Geburtstag von Alder zum 100. Mal und waren 75 Jahre seit der Entdeckung der Diels‐Alder‐Reaktion vergangen. Es scheint, als ob lebende Systeme schon vor Äonen diese überaus vielseitige und nützliche Ringschlussreaktion entdeckt hätten und seitdem zum Aufbau komplexer Naturstoffe nutzen. Wir geben hier einen Überblick über Naturstoffe verschiedener Verbindungsklassen (Polyketide, Isoprenoide, Phenylpropanoide, Alkaloide), bei deren Biosynthese eine Beteiligung von Diels‐Alder‐Reaktionen, katalysiert oder unkatalysiert, vermutet wird.

Molecular Basis of Elansolid Biosynthesis: Evidence for an Unprecedented Quinone Methide Initiated Intramolecular Diels–Alder Cycloaddition/Macrolactonization

“…Noteworthy, the unique bicyclo [4.3.0]nonane core may arise from an intramolecular Diels-Alder cycloaddition (IMDA). [4] Herein we describe the identification of the elansolid biosynthetic gene cluster for elansolid biosynthesis plus details on the unique aspects of elansolid biosynthesis and focus particularly on the proposed IMDA cycloaddition and macrolactonization. Conceptually we approach this topic from two directions: a) identification and detailed analysis of the biosynthetic polyketide synthase machinery including feeding studies and b) synthesis of model precursors and synthetic studies on the IMDA cycloaddition.…”

“…Dibal-H, THF, À78 8C!RT, 2. TBSCl, imidazole, DMAP, CH 2 Cl 2 , RT, 99 % for two steps; j) DDQ, CH 2 Cl 2 , pH 7 phosphate buffer, RT, 93 %; k) Ti(OiPr) 4 , d-(À)-DET, tBuOOH, CH 2 Cl 2 , À25 8C, 93 %, 95 % ee (determined by 1 H NMR spectroscopy after formation of the S Mosher ester [15] ); l) LiAlH 4 , THF, 0 8C to RT, 86 %; m) 1. 4-MeO-C 6 H 4 -CH(OMe) 2 , PPTS, CH 2 Cl 2 , RT, 2.…”

Analysis of the Indanomycin Biosynthetic Gene Cluster from Streptomyces antibioticus NRRL 8167

“…"Diels-Alderases" have been proposed in the biosynthesis of many metabolites, including indanomycin and related pyrroloketoindanes. [58,59] To date, however, only one enzyme has been isolated for which the activity reported is consistent with a Diels-Alder reaction: lovastatin nonaketide synthase (LNKS or LovB). [58,60] It still remains to be determined how LovB and other putative "Diels-Alderases" catalyze their respective re-A C H T U N G T R E N N U N G actions.…”

Molekulare Grundlage für die Biosynthese von Elansolid: Beweise für eine einzigartige, durch ein Chinonmethid initiierte intramolekulare Diels‐Alder‐Cycloaddition/Makrolactonisierung

“…Zu erwähnen ist, dass das ungewöhnliche Bicyclo[4.3.0]nonanGerüst aus einer intramolekularen Diels-Alder(IMDA)-Cycloaddition resultieren könnte. [4] In dieser Arbeit beschreiben wir die Identifizierung des Biosynthese-Genclusters der Elansolide und geben zudem Informationen über die einzigartigen Aspekte der Elansolidbiosynthese. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der vorgeschlagenen IMDA-Cycloaddition und der Makrolactonisierung.…”