Generation and screening of natural product-like compounds for antibiotic discovery

Avec l’apparition de plus en plus de souches de bactérie résistante aux antibiotiques, le développement de nouveaux antibiotiques est devenu une important problématique pour les agences de santé. C’est pour cela que la création de nouvelles plateformes pour accélérer la découverte de médicaments est devenu un besoin urgent. Dans les dernières décennies, la recherche était principalement orientée sur la modification de molécules préexistantes, la méta-analyse d’organismes produisant des molécules activent et l’analyse de librairies moléculaires pour trouver des molécules synthétiques activent, ce qui s’est avéré relativement inefficace. Notre but était donc de développer de nouvelles molécules avec des effets thérapeutiques de façon plus efficace à une fraction du prix et du temps comparé à ce qui se fait actuellement. Comme structure de base, nous avons utilisé des métabolites secondaires qui pouvaient altérer le fonctionnement des protéines ou l’interaction entre deux protéines. Pour générer ces molécules, j’ai concentré mes efforts sur les terpènes, une classe de métabolites secondaires qui possède un large éventail d’activités biologiques incluant des activités antibactériennes. Nous avons développé un système de chromosome artificiel de levure (YAC) qui permet à la fois l’assemblage directionnel et combinatoire de gènes qui permet la création de voies de biosynthèse artificielles. Comme preuve de concept, j’ai développé des YACs qui contiennent les gènes pour l’expression des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la -carotène et de l’albaflavenone et produit ces molécules avec un haut rendement. Finalement, Des YACs produits à partir de librairies de gènes ont permis de créer une grande diversité de molécules.

Generation and screening of natural product-like compounds for antibiotic discovery

Avec l’apparition de plus en plus de souches de bactérie résistante aux antibiotiques, le développement de nouveaux antibiotiques est devenu une important problématique pour les agences de santé. C’est pour cela que la création de nouvelles plateformes pour accélérer la découverte de médicaments est devenu un besoin urgent. Dans les dernières décennies, la recherche était principalement orientée sur la modification de molécules préexistantes, la méta-analyse d’organismes produisant des molécules activent et l’analyse de librairies moléculaires pour trouver des molécules synthétiques activent, ce qui s’est avéré relativement inefficace. Notre but était donc de développer de nouvelles molécules avec des effets thérapeutiques de façon plus efficace à une fraction du prix et du temps comparé à ce qui se fait actuellement. Comme structure de base, nous avons utilisé des métabolites secondaires qui pouvaient altérer le fonctionnement des protéines ou l’interaction entre deux protéines. Pour générer ces molécules, j’ai concentré mes efforts sur les terpènes, une classe de métabolites secondaires qui possède un large éventail d’activités biologiques incluant des activités antibactériennes. Nous avons développé un système de chromosome artificiel de levure (YAC) qui permet à la fois l’assemblage directionnel et combinatoire de gènes qui permet la création de voies de biosynthèse artificielles. Comme preuve de concept, j’ai développé des YACs qui contiennent les gènes pour l’expression des enzymes impliquées dans la biosynthèse de la -carotène et de l’albaflavenone et produit ces molécules avec un haut rendement. Finalement, Des YACs produits à partir de librairies de gènes ont permis de créer une grande diversité de molécules.

Propolis: A complex natural product with a plethora of biological activities that can be explored for drug development

The health industry has always used natural products as a rich, promising, and alternative source of drugs that are used in the health system. Propolis, a natural resinous product known for centuries, is a complex product obtained by honey bees from substances collected from parts of different plants, buds, and exudates in different geographic areas. Propolis has been attracting scientific attention since it has many biological and pharmacological properties, which are related to its chemical composition. Several in vitro and in vivo studies have been performed to characterize and understand the diverse bioactivities of propolis and its isolated compounds, as well as to evaluate and validate its potential. Yet, there is a lack of information concerning clinical effectiveness. The goal of this review is to discuss the potential of propolis for the development of new drugs by presenting published data concerning the chemical composition and the biological properties of this natural compound from different geographic origins.

First enantioselective synthesis of isagarin, a natural product isolated from Pentas longiflora Oliv.

For the first time, an enantioselective synthesis of both 1R,4S-isagarin 1a and 1S,4R-isagarin 1b was achieved starting from 1,4-dimethoxy-2-vinylnaphtalene 2. The key steps involve a Sharpless asymmetric dihydroxylation and reaction with an acetonylating pyridinium ylid.

From alpha-cedrene to crinipellin B and onward: 25 years of the alkene-arene meta-photocycloaddition reaction in natural product synthesis

Wender and Howbert's remarkable synthesis of alpha-cedrene in 1981 brought the attention of the synthetic community to the alkene - arene meta-photocycloaddition reaction. Here we review the natural product syntheses that have been achieved, over the last 25 years, utilising this strategic level reaction.

Crystal structure and theoretical calculations of Julocrotine, a natural product with antileishmanial activity

Julocrotine, N-(2,6-dioxo-l-phenethyl-piperidin-3-yl)-2-methyl-butyramide, is a potent antiproliferative agent against the promastigote and amastigote forms of Leishmania amazonensis (L.). In this work, the crystal structure of Julocrotine was solved by X-ray diffraction, and its geometrical parameters were compared with theoretical calculations at the B3LYP and HF level of theory. IR and NMR spectra also have been obtained and compared with theoretical calculations. IR absorptions calculated with the B3LYP level of theory employed together with the 6-311G+(d,p) basis set, are close to those observed experimentally. Theoretical NMR calculations show little deviation from experimental results. The results show that the theory is in accordance with the experimental data. (C) 2007 Wiley Periodicals, Inc.

VCD to determine absolute configuration of natural product molecules: secolignans from Peperomia blanda

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

NATURAL PRODUCT SUBSTITUTION PATTERN AND SKELETAL RECOGNITION METHOD

This work describes a methodology for identification of skeletal types of diterpenes based on data base with 1500 compounds isolated from Asteraceae. One program named BOTOCSYS was built with the codification of the compounds and their botanical sources. An example of identification of a new substance is given.

Automatic identification by C-13 NMR of substituent groups bonded in natural product skeletons

The aim of this paper is to present a procedure that utilizes C-13 NMR for identification of substituent groups which are bonded to carbon skeletons of natural products. For so much was developed a new version of the program (MACRONO), that presents a database with 161 substituent types found in the most varied terpenoids. This new version was widely tested in the identification of the substituents of 60 compounds that, after removal of the signals that did not belong to the carbon skeleton, served to test the prediction of skeletons by using other programs of the expert system (SISTEMAT). (C) 2002 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Pyridinic analog of the natural product (-)-spectaline as potential adjuvant for the treatment of central nervous system disorders

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

VCD to determine absolute configuration of natural product molecules: secolignans from Peperomia blanda

The absolute configuration and solution-state conformers of three peperomin-type secolignans isolated from Peperomia blanda (Piperaceae) are unambiguously determined by using vibrational circular dichroism (VCD) spectroscopy associated with density functional theory (DFT) calculations. Advantages of VCD over the electronic form of CD for the analysis of diastereomers are also discussed. This work extends our growing knowledge about secondary metabolites within the Piperaceae family species while providing a definitive and straightforward method to assess the absolute stereochemistry of secolignans.

Epicolactone - Natural Product Isolated from the Sugarcane Endophytic Fungus Epicoccum nigrum

The endophytic fungus Epicoccum nigrum was isolated from sugarcane and the bioguided fractionation of the ethyl acetate extract led to the isolation of epicolactone, mellein, and 4,5-dimethylresorcinol. Characterization of epicolactone by MS, NMR and X-ray crystallography revealed a new natural product with an unusual carbon skeleton. The production of this secondary metabolite decreased in mutants of Epicoccum nigrum transformed by Agrobacterium tumefaciens. Additionally, these mutants produced 4-hydroxymellein.