Investigations into bioactive natural products from cyanobacteria : a search for drug leads and the discovery of a novel cyanotoxin [Kumulative Dissertation]

Abstract

Naturstoffe (NS) haben seit jeher eine wichtige Rolle für die Menschheit gespielt und Kulturen, wie Gesellschaften nachhaltig geprägt. Produziert von Pflanzen, Pilzen und Bakterien, werden NS bis heute verwendet, um Krankheiten zu behandeln und die Gesundheit positiv zu beeinflussen. Cyanobakterien gelten als die ältesten, die Erde bewohnenden Organismen und haben sich erfolgreich an fast jede ökologische Nische angepasst. Trotzdem wurden Cyanobakterien bei der Suche nach neuen NS und Leitsubstanzen von der Wissenschaft lange Zeit ignoriert. Ihr großes Potential bioaktive Metabolite zu produzieren, stellte die Inspiration für die vorliegende Arbeit dar. Drei unabhängige Publikationen beschreiben die erfolgreiche Isolierung und Charakterisierung von immunmodulierenden Indolalkaloiden (1), mehreren Pan-Assay-Interferenz-Substanzen (2), sowie von einem neuartigen Nervengift, das für ein Wildtiersterben im Südosten der USA verantwortlich ist (3).

Natural products (NPs) have played an important role throughout all of human history. Produced by plants, fungi and bacteria, NPs have been used to treat diseases, improve health and to explore human spirituality. Cyanobacteria are among the oldest organisms inhabiting Earth. They occur nearly ubiquitous and thrive successfully in every ecologial niche. However, cyanobacteria have long been neglected by the scientific community in the search for novel NPs and drug leads. The vast potential of cyanobacteria for producing bioactive metabolites was the inspiration for the reseach presented in this thesis. It consists of three independent research articles describing the successful isolation and characterization of immunomodulating indole alkaloids (1), several Pan-Assay-Interfering-Compounds (2), and a novel potent neurotoxin responsible for a deadly wildlife disease, whose cause has eluded scientists for <25 years (3).