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Biosynthesis of ergot alkaloids. Evidence for two isomerizations in the isoprenoid moiety during the formation of tetracyclic ergolines.

Journal of the American Chemical Society (Impact Factor: 10.68). 12/1968; 90(23):6500-7. DOI: 10.1021/ja01025a048
Source: PubMed
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    ABSTRACT: The ergot alkaloids are a diverse class of fungal-derived indole alkaloid natural products with potent pharmacological activities. The biosynthetic intermediate chanoclavine-I aldehyde 1 represents a branch point in ergot biosynthesis. Ergot alkaloids festuclavine 2 and agroclavine 3 derive from alternate enzymatic pathways originating from the common biosynthetic precursor chanoclavine-I aldehyde 1. Here we show that while the Old Yellow Enzyme homologue EasA from the ergot biosynthetic gene cluster of Aspergillus fumigatus acts on chanoclavine-I aldehyde 1 to yield festuclavine 2, EasA from Neotyphodium lolii, in contrast, produces agroclavine 3. Mutational analysis suggests a mechanistic rationale for the switch in activity that controls this critical branch point of ergot alkaloid biosynthesis.
    Journal of the American Chemical Society 09/2010; 132(37):12835-7. · 10.68 Impact Factor
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    ABSTRACT: Es wird eine Vorschrift mitgeteilt, die sich dafür eignet mit guter Ausbeute das spezifisch in einer Methylgruppe 14C- oder 13C-markierte 4-(3-Methyl-2-butenyl)tryptophan (6) zu synthetisieren. Weiter wird beschrieben, wie man die E- und Z-isomeren Nitrile 11E bzw. l l Z und daraus die ihnen entsprechenden Aldehyde 12E bzw. 1 2 2 sowie die Alkohole 8E bzw. 8Z darstellt. Durch „Umkehrung” der Wittigreaktion unter Verwendung des Phosphoniumsalzes 15 und Brenztraubensäureester kommt man zu den Estern 4Ea und 4Za und von diesen zu den entsprechenden Alkoholen. Ebenfalls aus 15 und 1,3-Diacetoxyaceton erhält man die Dihydroxyverbindung 18. - Ein besonderer Vorteil bei diesen Synthesen ist die Verwendung der Tosylgruppe am Indolstickstoff. - Einige Zwischenprodukte können mit guten Ausbeuten nur unter Hochdruck gewonnen werden.Biosynthesis of Ergot Alkaloids, V1). - New Synthetic Approaches for Possible Intermediates in Ergot Alkaloid Biosynthesis A procedure is given for the facile synthesis of 4-(3-methyl-2-butenyl)tryptophan (6), which can be specifically labelled with 14C or 13C in one of the methyl groups. Furthermore, the preparation of the isomeric nitriles 11E and l l Z is described, and a method given for their transformation into the corresponding aldehydes 12E and 1 2 2 and alcohols 8 E and 8 2 . „Inverted” Wittig reaction using the phosphonium salt 15 and ethyl pyruvate affords the isomeric esters 4Ea and 4Za, which furnish the alcohols 8E and 8 Z on reduction. Reaction of 1,3-diacetoxyacetone with 15 leads to the dihydroxy compound 18. - A special advantage of these syntheses is the use of the tosyl group at the nitrogen of the indole nucleus. - Some of the intermediates could be obtained in good yields only under high pressure.
    Annalen der Chemie und Pharmacie 01/1976; 1976:1475-1486. · 3.10 Impact Factor
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    ABSTRACT: Die im Titel genannten Verbindungen 17 und 20 werden aus N-Acetyl-indolyl-(4)-acetaldehyd (8) synthetisiert. Einbauversuche mit dem Claviceps-Stamm J 13 unter Verwendung von 17* bzw. 20*, die in der Allyl-Seitenkette 14C-markiert sind, ergeben radioaktives Agroclavin (6*) und Elymoclavin (7*), deren Bedeutung für die Biosynthese der Ergot-Alkaloide diskutiert wird. Einbauversuche mit dem in der Aminoäthyl-Seitenkette 14C-markierten 4-Dimethylallyl-tryptamin (2*) werden wiederholt.Synthesis and Incorporation of 4-[E-4-Hydroxy-3-methyl-Δ2-butenyl]-tryptophan-[4-14C] and -tryptamine-[4-14C] into Clavine AlkaloidsThe synthesis of the title compounds 17 and 20 starting from N-acetylindolyl-4-acetaldehyde (8) is described. Incorporation experiments with 17* and 20*, labelled in the allylic side chain with 14C, give radioactive agroclavine (6*) and elymoclavine (7*). The consequence of these experiments for the biosynthesis of ergot alkaloids is discussed. Tracer experiments with 4-dimethylallyl-tryptamine (2*), labelled in the aminoethyl side chain, are repeated.
    Annalen der Chemie und Pharmacie 08/2007; 743(1):95 - 111. · 3.10 Impact Factor