Organische Chemie I Prof. Dr. Hans-Dieter Arndt Forschungsschwerpunkte Wesentliches Ziel der Forschungsarbeiten der Arbeitsgruppe Arndt ist die Erschließung von komplexen bioaktiven Molekülen durch synthetische organische Chemie. Zum einen werden dazu neue Synthesemethoden und -strategien entwickelt, bislang nicht herstellbare Verbindungen zugänglich gemacht sowie effektive Zugangsalternativen erarbeitet. Zum anderen werden mit den synthetisierten Molekülen gezielte Wirkungsuntersuchungen durchgeführt und weiterführende Studien zu Anwendungen als Werkzeugverbindungen oder potentielle Wirkstoffkandidaten vorbereitet. Wesentliche Arbeitsgebiete, die mit drei exemplarischen Forschungsbeispielen unten illustriert werden: • Synthese und Untersuchung von Naturstoffen als Sonden und Mediatoren in der chemischen Biologie und chemischen Ökologie • Werkzeugverbindungen für chemisch-biologische Funktionsstudien • Entwicklung von Synthesemethoden für Peptide, Peptidmimetika und Peptid-Naturstoffe 80 — FORSCHUNG Zyklische Lipodepsipeptide aus Pseudomonaden Lipidierte Cyclodepsipeptide aus Pseudomonas spp. sind wegen ihrer strukturellen Vielfalt und wegen ihrer Bioaktivität in mikrobiellen Ökosystemen von großem Interesse [1]. Zur Erschließung dieser Substanzklasse wurde eine flexible, trägergebundene Synthese entwickelt, die eine Variation aller Bausteine ermöglicht (Abb. 1; [2]). Dies führte zu einer Korrektur der Struktur von Orfamid A [2], das phototaktische Chlamydomonas-Algen immobilisiert (Abb. 1). Weitergehende Untersuchungen zeigten, dass dabei TRP-Kanäle spezifisch inhibiert werden [3]. Die Syntheseverfahren wurden weiter ausgebaut und automatisiert, u.a. mit der Totalsynthese des Amöbizids Anikasin, die erstmals AZOC Schutzgruppen für die Festphasenpeptidsynthese nutzt [4]. Durch Nachweise von Abbauprodukten der Orfamide konnte eine intensive Wechselbeziehung zwischen Bodenbakterien, Algen und Pseudomonaden aufgeklärt werden [5]. Weiter wurden damit umfassende StrukturAktivitäts-Untersuchungen der Orfamide möglich, sowohl in Algen als auch in Immunzellen [6]. Dabei konnte in Kooperation (AG Hellmich) durchgängig die Ausbildung stabiler, linksgängiger Mikrohelices gezeigt werden, auch bei Sequenzvariation (Abb. 1; [6]). Geplant ist, diese interessante Strukturbildung nun auf nicht-natürliche Peptide zu übertragen. [1] Götze, S. et al. (2020): Nat. Prod. Rep. 2020, 37, 29-54. [2] Bando, Y. et al. (2022): Chem. Eur. J. 2022, 28, e202104417. [3] Hou, Y. et al. (2023): New Phytol. 2023, 237, 1620–35. [4] Bando, Y. et al. (2025): Org. Lett. 2025, 27, 2559–63. [5] Carrasco-Flores, D. et al. (2024): Proc. Natl. Acad. Sci U.S.A. 2024, 121, e2401632121. [6] Bando, Y. et al., Manuskript in Vorbereitung. Abb. 1. Oben rechts: Korrigierte Struktur von Orfamid A (1) [2]; Oben links: Bioaktivitätstest in Chlamydomonas rheinhardtii [3]; Unten: Vergleich modellierter und experimenteller Strukturen von Orfamid A;Z Links: Modelliert; rechts: NMR.
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