Strukturrevision einer weit verbreiteten marinen Sulfonolipidklasse basierend auf deren Isolierung und Totalsynthese

Abstract

AbstractBakterien der marinen Roseobacter‐Gruppe spielen eine wichtige Rolle in globalen biogeochemischen Prozessen. Prominente Vetreter dieser Gruppe produzieren schwefelhaltige Aminolipide (SAL), die für die Bildung von Biofilmen und die Besiedlung von Meeresoberflächen von entscheidender Bedeutung sind. Obwohl Genome Mining‐Ansätze und massenspektrometrische Studien homotaurinhaltige Strukturen für eine Gruppe von SALs postulierten, blieben deren relative und absolute Strukturen bisher unbekannt, was biochemische und funktionelle Untersuchungen behinderte. In dieser Studie konnten wir die absoluten Strukturen durch eine Kombination von analytischen Techniken, Isolierungs‐ und Abbauexperimenten sowie Totalsynthese bestimmen. Im Gegensatz zu vorherigen Strukturvorschlägen sind die hier untersuchten Aminolipide durch eine ungewöhnliche N,O‐acylierte Cysteinolsäure Kopfgruppe gekennzeichnet, weshalb wir die Substanzklasse Cysteinolide genannt haben. Durch gezielte Netzwerk‐basierende metabolomische Studien konnten wir zudem die Verteilung und strukturelle Vielfalt von Cysteinoliden in verschiedenee Vertretern der bakteriellen Roseobacter‐Gruppe kartieren. Insgesamt konnten in dieser Studie 14 verschiedene Aminolipide, einschließlich der in dieser Studie isolierten Cysteinolide, synthetisiert werden. Der Vergleich der erhaltenen analytischen Daten ermöglichte tiefergehende strukturelle Einblicke in die Charakteristika diese Substanzgruppe, welche für Studien zum bakteriellen Sulfonolipid‐Stoffwechsel und zu biogeochemischen Nährstoffkreislauf in den Ozeanen von großer Bedeutung sein werden.