JPH07242696A - 植物病原体に対して活性な抗菌性ペプチド、その使用法およびこれに関連するスクリーニング法 - Google Patents

植物病原体に対して活性な抗菌性ペプチド、その使用法およびこれに関連するスクリーニング法

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JPH07242696A
JPH07242696A JP3287422A JP28742291A JPH07242696A JP H07242696 A JPH07242696 A JP H07242696A JP 3287422 A JP3287422 A JP 3287422A JP 28742291 A JP28742291 A JP 28742291A JP H07242696 A JPH07242696 A JP H07242696A
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lys
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 植物病原体の阻害に有効なペプチド、及び植
物病原体に対して該ペプチドを使用する方法を提供す
る。 【構成】 アミノ酸配列: Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−X
aa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa−Phe−Xa
a−Lys−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa
−Ile−Xaa−Lys−Xaa (Xaa 、Xaa 、Xaa 、Xaa 11、Xaa
13、Xaa 18、Xaa 19、Xaa 21及びXaa
23は同一または異なり、Ala,Arg,Orn,A
sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,3Hy
p,4Hyp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,
4,−ジヒドロキシフェニルアラニン又はValから選
ばれ、Xaa 10はAla,Arg,Orn,Asn,
Asp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,L
eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
p,Tyr,3,4,−ジヒドロキシフェニルアラニン
又はValから選ばれる)のペプチド(但しマガイニン
1ではない)を含む組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は植物病原体を除くのに有
用なペプチド、および植物病原体に対してこれを使用す
る方法に関する。本発明は、またこれらと共に有用なス
クリーニング法にも関する。
【0002】
【従来の技術】様々な型の化学的化合物が微生物または
他の生命形態の成長を阻害し、もしくはこれらを殺すこ
とができる。人類は抗生物質などの店頭販売される消毒
薬および医薬化合物などといった日常的な品目で例示さ
れるものとしてこの現象を利用している。この研究の課
題としての本発明は近年に発見された類の抗生物化合物
の改良およびそのための努力に係り、上に例示したよう
な通常の抗生物質化合物とは異なり、この類の化合物を
補う化合物はペプチドとして知られるタンパクである。
タンパク質はアミノ酸と呼ばれる個々の構成ブロックか
ら組立てられている。タンパク中で、これらアミノ酸は
ペプチド結合と呼ばれる化学結合によって相互に結合さ
れている。一つのタンパクを構成するアミノ酸の結合体
の一端はN−末端またはアミノ末端と呼ばれ、その他方
の端部はC−末端またはカルボキシ末端と呼ばれてい
る。一つのペプチドを構成すべく選択されるアミノ酸構
成ブロックの種類およびその選択の順序は正確に遺伝物
質、即ち細胞のDNAによって決定される。ある特定の
ペプチドは2通りの方法で構築できる。その一つの方法
は主としてヒトの、即ち非遺伝的介入により該ペプチド
を化学的に合成することである。この方法によれば、特
定のアミノ酸構成ブロックを選択し、これらを化学反応
により適当な順序に結合する。このタンパクの化学的合
成は何等直接的な生物的もしくは遺伝的補助を含まな
い。第2の方法は細胞系の遺伝的操作を利用して、該系
に所定のタンパクを生成せしめる。後者の方法は一般に
遺伝子工学と呼ばれている。
【0003】以下により詳細に記載される本発明の課題
でもある抗生物質タンバクは、本発明で教示される如く
改良されて、農業環境調節に特に適したものとなる。本
発明の発見並びに教示を利用して、抗生物質ペプチドが
耕種学的価値または園芸学的価値を有する植物に対し有
害もしくは著しく破壊的であることがわかっている植物
病原体を阻害および/または殺すのに使用できることを
確立した。本発明の実際の適用の中には、これら抗生物
質ペプチドを、例えば伝統的な撒布などの方法あるいは
非伝統的方法、例えばトウモロコシあるいはジャガイモ
などの植物細胞を遺伝的に改良もしくは操作してこれら
ペプチドを表現させる方法などを利用して植物に適用す
る態様がある。例えば、本発明の抗生物質ペプチドの一
種をコードする遺伝物質をコーン(トウモロコシ)など
のこれらペプチドに対する遺伝子を通常もたない植物に
挿入して、該トウモロコシ植物(遺伝的に形質転換され
た)に高度の植物病原体耐性を付与することができた。
この点に関連して、これら抗生物質ペプチドが通常植物
細胞中には見出されないことが重要である。いずれにし
ろ、本発明の社会に与える利益は極めて大きいものと期
待される。というのは、本明細書に示す抗生物質化合物
は高い石油−由来の殺菌性化合物の使用を著しく減じ、
いくつかの場合にはその必要性を排除さえすることがで
きるからである。
【0004】ここで言及する抗生物質ペプチドは、まず
1987年に報告された。この時2つの研究グループ
(その一つはダッドレイH.ウィリアムス(Dudle
y H.Williams)を筆頭とするものでありも
う一つはミハエルザスロフ(Michael Zasl
off)を筆頭とする)が、アフリカツメガエル、ゼノ
パスラエビス(Xenopus laevis)の皮膚
内に含まれる腺によって分泌されるいくつかのペプチド
を首尾よく特徴付けし、報告した。これについてはジオ
バニーニ等(Giovannini)の“ゼノパスラエ
ビスのプロホルモン由来のペプチドの生合成および分解
(Biosynthesis and Degrada
tion of Peptides Derived
fromXenopus laevis Prohor
mons)”,BiochemJ.,(1987),
43,pp.113−120およびザスロフの“マガイ
ニン類(Magainins),一連のゼノパスラエビ
ス皮フからの抗生物質ペプチド(A Class of
Anti−microbial Peptides
From Xenopus Skin):2種の活性型
の単離、特徴付けおよびプリカーサの部分cDNA配列
(Isolation,Characterizati
on of Two Active Forms an
d Partial cDNA Sequence o
f a Precursor)”,Proc.Nat
l.Acad.Sci.,USA,1987,84,p
p.5449−5453を参照のこと。これらの研究
は、少なくとも部分的には、この種のカエルが顕著な回
復力を示し、しかも僅かのまたは殆んど術後の世話なし
に、傷の治癒中に無感染状態を保つ能力を有するという
観察により暗示された。これらペプチドの中で、2種の
23残基からなる化合物(一般にマガイニン(Maga
inin)と命名されている)はますます注目を集める
課題となっている。これらはアミノ酸配列:Gly−I
le−Gly−lys−Phe−Leu−His−Se
r−Ala−Gly−Lys−Phe−Gly−Lys
−Ala−Phe−Val−Gly−Glu−Ile−
Met−Lys−Serをもつマガイニン1(Maga
inin 1)および該アミノ酸配列において、10−
位のGlyに代えてLysを、および22−位のLys
に代えてAsnをもつマガイニン2(Magainin
2)である。マガイニン1および2のいずれについて
も、ヒトの病原菌に対して広い抗菌スペクトルを有する
ことから、その潜在的医薬用途に関る研究がなされてき
た。このことは、特にマガイニン2について顕著であ
る。また、種々の活性を有する多数のマゲイニンを基本
とする誘導体が調製され、かつ研究されている。これに
ついてはジュレティック(Juretic)等の論文:
Febs Lett.,1989,249,pp.21
9−223、チェン(Chen)等の論文:ibid,
1988,236,pp.462−466、クエルボ
(Cuervo)等の論文:プロシーディングスオブザ
11thアメリカンペプチドシンポジウム;ペプチド:
ケミストリー、ストラクチャー&バイオロジー(Pro
ceedings of the Eleventh
American Peptide Symposiu
m;Peptides:Chemistry,Stru
cture and Biology),[J.E.リ
ビアー(Rivier)等]、1990,pp.124
−126,ESCOM−Leidon,Neth.発
行;クエルボ等の論文:Peptide Reserc
h,1988,,pp.81−86;国際特許出願N
o.WO88/06597号;および日本国特許出願N
o.JP−1/299,299を参照のこと。これらは
マガイニン1および2の完全な単一残基欠落同族列を含
み、マガイニン2のN−末端欠落同族体、並びにマガイ
ニン2の完全なアラニン(Ala)置換同族列、および
抗菌剤および/または抗癌剤として有用であり得る、か
つ5−位および12−位で置換されたマガイニン2誘導
体を選択している。
【0005】これらのマガイニン誘導体は、これら著者
が答えている問題以上に、マガイニン類およびマガイニ
ン由来のペプチドの性質、特徴に関する多くの問題をか
かえている。例えばザスロフ等およびクエルボ等両者と
もに、マガイニン類の欠落同族体は動物の病原体に対し
て低い活性をもつと報告している。ザスロフ等のPro
c.Natl.Acad.Sci.,USA,198
8,85.pp.910−913およびクエルボ等の論
文(上記)を参照。これら両研究グループともに、動物
の病原体に関する該ペプチドの活性に臨界的に作用する
のはN−末端領域(アミノ酸1〜14)であることに同
意しているように思われる。しかし、この領域における
欠落が得られたペプチドの抗生物活性に及ぼす影響の程
度については何等同意していない。ザスロフのグループ
は、アミノ末端において単一のアミノ酸欠落のみをもつ
マガイニン欠落誘導体が活性に認められる程の減少を示
さないことを確立した。ザスロフの研究によれば、得ら
れたペプチドが19残基またはそれ以下(N−末端から
の連続的な欠落)である場合にのみ、大巾なおよび/ま
たは全体としての活性の減少がみられるとしている。こ
のことはクエルボのグループの発見とは全く対照的であ
る。クエルボ等は、N−末端領域における単一残基欠落
によりマガイニン1および2の活性が完全に失われるこ
とを見出した。これら2つの研究グループは、またC−
末端マガイニン2のカルボキシ末端上の単一アミノ酸の
削減に関する相対的影響について相互に矛盾する情報を
与えている。ザスロフおよびその共同研究者は、マガイ
ニン2のカルボキシル末端におけるSer残基の除去に
より、ヒト病原菌に対する活性が全く失われることを立
証しており、一方でクエルボ等は、このマガイニン2の
単一欠落誘導体の同一のいくつかのヒト病原体に対する
活性は限られた程度の減少を示すにすぎないことを報告
した。ザスロフのW088/06597およびクエルボ
等の上記文献参照。驚くべきことに、本発明者等は、マ
ガイニン類およびマガイニン由来のペプチドのC−末端
領域(N−末端ではない)における単一および2残基欠
落が、特に植物病原体(動物病原対とは逆に)に関し
て、活性に大きな影響をもつことを見出した。
【0006】天然マガイニンのいくつかの置換誘導体の
研究は決定的な位置に関する上記の結果を一層混乱させ
るにすぎない。更に詳しくいえば、マガイニンおよび/
またはマガイニン由来のペプチドのN−末端領域は活性
について重要と思われる。クエルボ等の上記文献参照。
更に、マガイニン2のアミド型のもの(マガイニン2−
NH)の19−位におけるAlaの置換は未置換のマ
ガイニン−2−NHと比較して5倍も高い有効性をも
たらした。この置換は、位置1〜14における他のすべ
てのAla置換よりも優れていた。クエルボ等の上記文
献およびチェン等の上記文献参照のこと(マガイニン2
の8−位、13−位および/または18−位で置換され
たAlaをもつ該マガイニン2の高い抗生物活性を報告
している)。このようなペプチドを、植物の植物病原体
からの保護に有用なものとする特定の改良に関する明確
な概説は今のところ存在しない。マゲイニンに関する多
くの文献は仮定された機序に注目している。該機序とは
マゲイニンペプチドが微生物活性を阻害し、かつ例えば
原生動物において細胞溶解を生ずる機構である。これら
の論文は、またこれらのペプチドに付与されたα−ヘリ
ックス構造、サイズおよび電荷とその抗生物質としての
用途との相関関係をも論じている。一般的には、マツザ
キ(Matuzaki)等の論文:Biochimic
a Et Biophysica Acta,198
9,981,pp.130−134;ラナ(Rana)
等の論文:Prog.Clin.Biol.Res.,
1989,292,pp.77−85;チェン(Che
n)等の上記文献、pp.124−126;ウェスター
ホッフ(Westerhoff)等の論文:Proc.
Natl.Acad.Sci.,USA,1989,
,pp.6597−6601;米国特許出願第07/
021,493号(1987年3月4日出願);キャノ
ン(Cannon)の論文:Nature,1987,
328,p.478;ウィリアムス(William
s)等の論文:Biochemistry,1990,
29,pp.4490−4496;ラナ(Rana)等
の論文:FEBS LETT.,1990,261,p
p.464−467;ベルコーヴィッツ(Berkow
itz)等の論文:Biochemical Phar
macology,1990,39,No.4、pp.
625−629:デュクロヒヤー(Duclohie
r)等の論文:Biophys.J.,1989,
,pp.1017−1021;ウルチア(Urrut
ia)、FEBS LETT,,1989,247,p
p.17−21参照のこと。
【0007】本発明者等の気付いたマガイニン類および
他の抗生物質または抗生物ペプチド(例えば、セクロピ
ン類(cecropins)、デフェンシン類(def
ensins)、ザコトキシン類(sacotoxin
s)、メリチン類(melittins)など)に関す
る刊行された研究は、一般にヒトの医薬−関連保健衛生
技術に集中している。しかし、例外としてジェイネス
(Jaynes)等による2つの出願(WO89/04
371およびWO88/0976)があり、これらは一
般に植物に関連し、該植物は疾病に対する抵抗性が遺伝
的に高められている。ジェイネス等は、データにより支
持することなく、表現可能な抗生物ペプチドに対する非
相同遺伝子を含む遺伝的に形質転換された植物を生成し
得るものと憶測した。このように植物は疾病に対する高
い抵抗性をもち得るものと思われる。しかし、ジェイネ
ス等によれば、約30残基未満のメリチン、ボンビニン
(bombinins)およびマガイニンなどのペプチ
ドは作物保護用途で使用するには好ましくない。という
のは、多分宿主植物細胞がその配合および/または存在
によって悪影響を受ける可能性があるからである。ジェ
イネス等によれば、好ましいペプチドは約30〜約40
個のアミノ酸残基をもつ。というのは、これがバクテリ
アおよび真菌に対してより特異的であるからである。ジ
ェイネス等は、また約40個以上のアミノ酸を含むペプ
チドは単独で用いた場合には抗生物防禦の広いスペクト
ルを与えるのに十分抗生物性であり得ないと述べてい
る。植物を植物病原体から保護するためのジェイネス等
の研究は、ある水準の活性と有利であると考えられるも
のに近い感度とをもつ天然産の特異的ペプチドを探索す
ることに主眼があり、しかも該ペプチドを改良してその
最適の特性とすることにあるものと思われる。同様に、
ジェイネス等の論文:Bio Essays,198
7,,pp.236−270をも参照のこと。その他
にも、抗生物ペプチドの植物への配合、あるいは植物を
植物病原体から防禦するための抗生物ペプチドの使用に
関する情報が公開されている。例えば、EPO0,29
9,828号;T.カスティール(Casteels)
等の論文:The EMBO J.,1989,,p
p.2387−2391;F.エブライム−ネスバ(E
brahim−Nesbat)等の論文:Plant
a,1989,179,pp.203−210を参照。
しかし、公開された情報はかかるペプチドの植物への組
込みおよび/または利用に関する様々な問題並びに解決
法に関する議論の点で不十分である。本発明の抗生物ペ
プチドは植物を植物病原体から防禦する際に有用である
ばかりでなく、防禦しようとする植物細胞自体に対し著
しく有害でないことが望ましい。
【0008】天然に産するタンパクはおうおうにしてア
ミノ即ちN−末端に結合したNetを含んでいる。この
点は、しかし、天然産のマガイニンあるいは他の天然産
の抗生物ペプチドについては正しくない。本発明の一部
はN−末端Met残基の合成にさかれる。このようなペ
プチドを合成すると、本発明ではかかるペプチドがいか
に植物を植物病原体から防禦するのに有用であるかが示
されることになる。本発明の前に、マガイニンを基本と
するペプチドを、植物病原体に対して活性でしかも植物
に使用しおよび/またはこれに組込むのに特に適したも
のとするべく改良を考えたものはいなかった。更に詳し
くいえば、天然産の植物酵素活性の抗生物ペプチドに及
ぼす作用、即ち植物タンパク分解活性の、本発明に示す
ような抗生物ペプチドに与える作用、抗生物ペプチド
の、該ペプチドにより保護されるものと考えられる植物
細胞に与える潜在的有害作用、あるいはどのようにして
かかる有害な相互作用が改善し得るかについて考察した
者はいない。同様に、薬害としても知られる植物細胞毒
性につき改善されたマガイニンに直面した者はいない。
【0009】
【発明が解決すべき課題】本発明は少なくとも1種の植
物病原体に対して活性な抗生物ペプチドばかりでなく、
特に植物界で機能させようとするペプチドをも扱う。本
発明は、結果としてマガイニン1誘導体の薬害は一般に
低いことを確立した。従って、本発明はこれら誘導体が
特に農業並びに栽培環境調節において有用であることを
示す。そこでは、該ペプチドは植物に対して、例えば撒
布によりもしくは植物に組込む、例えば植物細胞自体が
該ペプチドを生成するように植物細胞を遺伝的に操作す
るなどにより利用できる。更に、予想外にも、マガイニ
ンの構成アミノ酸間のいくつかの結合がタンパク分解に
敏感であることを見出した。また、このような分解に抵
抗性である抗生物ペプチドをも開発し、しかもこのよう
な変更が抗生物活性を何等低下せず、薬害性を高めない
ことがわかった。従って、本発明の目的の一つは、植物
病原体を阻害するのに有効であるように特別に工夫され
たペプチドおよび特に植物を植物病原体から防禦するの
に有用であるように工夫されたペプチドを提供すること
にある。本発明は、また植物による分解を受けない抗生
物ペプチドを提供することも目的とする。更に別の本発
明の目的は抗生物特性および許容される植物毒性をもつ
抗生物ペプチドを提供することにある。本発明は、更に
N−末端Metまたは(f)Metをもつ抗生物ペプチ
ドを提供することを目的とする。更に、本発明は特に農
業および園芸栽培の便宜のための植物病原体の阻害法を
提供することを目的とする。本発明の更なる目的は上記
ペプチドを表現し得るDNA、特に植物細胞などの遺伝
的に操作された細胞中で表現可能なDNAを提供するこ
とにある。これらの並びに他の目的は以下の記載を参照
することにより、当業者には容易に明らかとなるであろ
う。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は特定の抗生物ペ
プチドに特異的ないくつかの事実および植物病原体、植
物細胞および/または植物の細胞下器官との該ペプチド
の相互作用に関する認識並びに発見の結果達成されたも
のである。本発明者等はAMPPPPと命名された一群
の抗生物ペプチドを同定かつ特徴付けした。該AMPP
Pは植物病原体に対して活性であり、植物を病害、感
染、侵入並びに植物にとって有害な他の状態から保護す
るのに有用なものである。本発明は、その応用範囲を植
物病原体の根絶すべく機能するペプチドにのみ限定され
るものではない。本発明者等は、またこれらのAMPP
Pがいかにして、保護すべき生物の自然の機構により不
活性なものとなるかを見出し、かつこの不活性化の発生
を防止する方法を見出した。本発明者等はマガイニン1
および2を含むAMPPPが、植物プロテアーゼに暴 に変化させ、抗真菌活性には影響を与えないように思わ
れる。また、全く予想外なことに、7−位および/また
は8−位における特定のアミノ酸の置換が、タンパク分
解感度を著しく減じ得ることをも見出した。事実、本発
明者等は、7−位におけるリジン(Lys)またはアル
ギニン(Arg)の置換が該サイトにおけるタンパク分
解感度を全く失わせることを見出した。このことは、一
般に該位置を占有するアルギニン、リジンおよびヒスチ
ジン(His)間の類似する帯電性の見地からすると全
く予想外のことである。同様に、8−位におけるグルタ
ミン酸(Glu)の置換はこのように置換されたAMP
PPのタンパク分解性を全くなくすることも見出した。
【0011】更に、予想外なことに、タンパク分解に対
する高い抵抗性をもつAMPPPを与えるいくつかの置
換は許容し得る、あるいは高められさえする抗菌および
/または抗真菌活性をもつAMPPPを与えることもわ
かった。例えば、7−位におけるArgまたはLysの
置換などの改良は、7−位と8−位との間のペプチド結
合の植物タンパク分解に対する感受性を減じるばかり
か、特定の植物病原体に対するAMPPP活性を高めさ
えする。また、本発明者等は、AMPPPのN−末端へ
のMet残基の付加が、一般にその特定の植物病原体に
対する生物活性を殆ど減じないことをも見出した。例え
ば、マガイニン2または(Ala13,Ala18〕マ
ガイニン1のN−末端へのMetの付加は依然として数
種の植物病原体に対して著しく活性なAMPPPを与え
た。マガイニン1およびこれを基本とするAMPPP
が、特に工業的に重要な農業並びに園芸植物に負の影響
を及ぼす植物病原体を撲滅するために植物に対して利用
するのに好ましいことを見出した。これらのペプチド
は、また植物プロテアーゼによる分解に対する良好な抵
抗性を有し、また所定の植物毒性を示す。
【0012】上記の諸パラメータを確立することによ
り、本発明者等は、植物に対して利用するのに特に適し
ており、しかも植物の分解に対する必要な抵抗性、例え
ばタンパク分解に対する抵抗性、大きな抗生物活性およ
び十分に低い植物毒性をもつことが明らかにされた抗生
物ペプチドを工夫することができた。本発明の工夫され
たAMPPPは、公知の適用技術によって植物を植物病
原体から保護するのに有用である。これらのAMPPP
は、これらペプチドを表現し得る遺伝子が植物ゲノム内
に挿入または組込まれた場合には更に一層首尾よいもの
であって、該ペプチドは該植物中およびその後の世代に
おいて表現されることになる。
【0013】上記目的に従って、本発明によればマガイ
ニン1の置換誘導体であり、かつ以下のアミノ酸配列:
Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−X
aa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa−Phe−Xa
a−Ly Glu,Gly,His,Ile,Leu,Lys,M
et,Phe,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,
4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよびValからな
る群から選ばれるアミノ酸である)をもつ物質(但し、
このAMPPPはマガイニン1ではない)が提供され
る。この点につき、“マガイニン1ではない”とは、本
発明に関する組成物がマガイニン1ペプチドを含まない
ことを意味するものと理解すベきである。
【0014】この局面による本発明の化合物は、一般に
1または2種以上の型の植物病原体に対して有用であ
る。これらのAMPPPは更に少なくともマガイニン1
と比較してタンパク分解に対する高い抵抗性を有し、か
つ許容し得る水準の薬害、特にこれ等化合物の農業での
用途に関連して薬害をもたないように工夫されている。
本発明の別の局面によれば、マガイニン2の置換誘導体
であって、かつアミノ酸配列:Gly−Ile−Gly
−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−
Xaa−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−P
he− p,Gln,Glu,Gly,His,Ile,Le
u,Lys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4H
yp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒ
ドロキシフェニルアラニンおよびValからなる群から
His,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,S
er,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシ
フェニルアラニンおよびValからなる群から選ばれる
アミノ酸残基である)をもつ物質 たマガイニン2ではなく、かつ該AMPPPは単一のA
laのみで置換されたマガイニン2ではないことを条件
とする。
【0015】これらのマガイニン2の置換誘導体である
AMPPPは、マガイニン1の誘導体と同様に植物病原
体に対する特異的なあるいは広いスペクトルの抗生物/
抗菌活性を有する。多くの誘導体が、同様にマガイニン
1および2と比較して高いタンパク分解に対する抵抗性
をもち、かつ低い植物毒性を有している。 ,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロ
キシフェニルアラニン、Gln,Pro,3Hyp,4
Hyp,Lys,Asn,Glu,His,Asp,O
rnおよびArgからなる群から選ばれるアミノ Met,Thr,Ser,Trp,Tyr,3,4−ジ
ヒドロキシフェニルアラニン、Gln,Lys,As
n,Glu,His,Asp,OrnおよびArgから
なる群から選ばれるアミノ酸であり、X lu,Lys,Gln,Tyr,Thr,3,4−ジヒ
ドロキシフェニルアラニン、Trp,Met,Asn,
Ser,Ala,Phe,Val,Ile,Lue,P
ro,3Hypおよび4Hypからなる群から選ばれる
アミノ酸である上記マガイニン1または2の置換誘導体
である。
【0016】 ,Gln,Pro,3Hyp,4HypおよびTyrか
らなる群から選ばれるアミノ酸であるような上記配列を
もつものである。勿論ここに記載の好ましいおよびより
好ましいAMPPPは既に述べた条件に従うものであ
る。
【0017】本発明のこの局面に係るもう一つの好まし
い態様では、AMPPPはマガイニン1または2の置換
誘導体であり、かつ特に植物によるタンパク分解に抵抗
性で Leu,Ile,Glu,Asp,Phe,Pro,3
Hyp,4HypおよびMetからなる群から選ばれる
アミノ酸である。
【0018】本発明のもう一つの局面によれば、マガイ
ニン1の置換誘導体でも、マガイニン2の置換誘導体で
もない物質が提供される。これらのAMPPPは一般に
アミノ酸配列:Gly−Ile−Gly−Lys−Ph
e−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa
−Phe−Xaa−Lys−Ala−Ph sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,3Hy
p,4Hyp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,
4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよびValからな
Lysではない)をもつ。
【0019】本発明のこの局面に従うAMPPPは構造
の点でマガイニン1および2並びに上述のその置換誘導
体に類似する。これらのAMPPPも植物病原体に対し
て特異的なあるいはスペクトルの広い活性を有し、かつ
植物によるタンパク分解に対する高い抵抗性をもちおよ
び/または高い植物毒性を示さない。更に別の本発明の
局面によれば、AMPPPから選ばれたペプチドのN−
末端にペプチド結合を介して結合したMetおよびN−
ホルミル化Met“(f)Met”から選ばれるアミノ
酸を含むAMPPPが提供される。ここで該AMPPP
はその1または2以上のアミノ酸がAla,Arg,O
rn,Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,Hi
s,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,Se
r,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシフ
ェニルアラニンおよびValからなる群から選ばれるア
ミノ酸で置換されており、かつその10−位におけるア
ミノ酸以外の任意のアミノ酸が更にPro,3Hypお
よび4Hypからなる群から選ばれるアミノ酸で置換さ
れているものである。
【0020】上記本発明のより好ましい局面によれば、
アミノ酸配列:Gly−Ile−Gly−Lys−Ph
e−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa
−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−Val−
Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Xa rg,Orn,Asn,Asp,Gln,Glu,Gl
y,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
e,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒド
ロキシフェニルアラニンおよびValからなる群から選
ばれる)の末端に付着したMetまたは(f)Metを
有する。これらのMet−AMPPPおよび(f)Me
t−AMPPPは、これらのペプチドがMetまたは
(f)Met伸長にも拘ず、植物病原体に対して特異的
および/またはスペクトルの広い活性を有することが見
出された限りにおいて、植物病原体阻害において有用で
ある。これらのペプチドは更に低い植物プロテアーゼに
対するタンパク分解感度を有し、および/または高い植
物毒性をもたない。これらのペプチドは、また植物また
はバクテリア細胞に組込み、細胞内で遺伝子表現するの
に特に適している。
【0021】本発明のもう一つの局面によれば、アミノ
酸配列:Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−X
aa−Xaa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa−Ph
e−Xaa−Lys−Ala−Phe−Val−Xaa
−Xaa−Ile−Xaa−Xaa−Xaa(こ でも異っていてもよく、Ala,Arg,Orn,As
n,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,3Hy
p,4Hyp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,
4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよびValからな
る群から選ばれるアミノ酸残基であり、 落誘導体が提供される。
【0022】本発明に関連する他のペプチドは、アミノ
酸配列:Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−X
aa−Xaa−Xaa−Ala−Xaa−Xaa−Ph
e−Xaa−Lys−Ala−Phe−Val−Xaa
−Xaa−Ile−Xaa−Xaa−Xaa (X っていてもよく、Ala,Arg,Orn,Asn,A
sp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,Le
u,Lys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4H
yp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒ
ドロキシフ sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Ser,Th
r,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルア
ラニンおよびValからなる群から選ばれ、但 欠落誘導体を包含する。これらの単一および2残基欠落
誘導体は、更にそのN−末端にペプチド結合を介して結
合しているMetまたは(f)Metを含むことができ
る。
【0023】本発明の他の局面によれば、配列:Gly
−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xaa−
Xaa−Ala−Gly−Xaa−Phe−Xaa−L
ys−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa−Il
e−Xaa−Lys−Xaaをもつペプチドの単一残基
欠落誘導体、配列:Gly−Ile−Gly−Lys−
Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Gly−X
aa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−Va
l−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Lys−Xaa
をもつペプチドの2残基欠落誘導体、配列:Gly−I
le−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xa
a−Ala−Lys−Xaa−Phe−Xaa−Lys
−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa−Ile−
XXaa−Asn−Xaaをもつペプチドの単一残基欠
落誘導体、および配列:Gly−Ile−Gly−Ly
s−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Lys
−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe− ,Orn,Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,
His,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,P
ro,3Hyp,4Hyp,Ser,Thr,Trp,
Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよび
Valからなる群から選ばれ、但し少なくとも1ケ所の
非欠落位置が置換されている)から選ばれるペプチドを
含む組成物が提供される。
【0024】これらの単一および2残基欠落AMPPP
誘導体は、またペプチド結合を介してそのN−末端に結
合したMetまたは(f)Metを含むことができる。
ここで“少なくとも1ケ所の非欠落位置が置換されてい
る”という表現は、マガイニン1おび/または2と比較
した場合に、単一または2残基欠落に加えて、少なくと
も1つの置換を含む本発明によるAMPPPを記載する
ための表現である。これらのペプチドは〔Arg,D
es Lys22,Des Ser23〕マガイニン
1、〔Des Gly,Glu,Des Ser
23〕マガイニン1および/または〔Ala13,Al
18,Des Met21〕マガイニン1を含む。本
発明のこの局面に従うAMPPPに関連して、少なくと
も1つの置換は欠落を達成した後にも保存されねばなら
ない。
【0025】 g,Orn,Asp,His,Glu,Lys,Gl
n,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、
Trp,Met,Asn,Ala,Pro,3Hyp,
Ser,Thrおよび4Hypからなる群から選ば ,Pro,3Hyp,4Hyp,Thr,Ser,Tr
p,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、
Gln,Lys,Asn,Glu,His,Asp,O
rnおよびArgからなる群から選ばれるア ,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Trp,Me
t,Asn,Ser,Ala,Phe,Val,Il
e,Leu,Pro,3Hypおよび4Hypからなる
群から選ばれるアミノ酸であるものを好ましい例として
含む。
【0026】 lu,Lys,Gln,Tyr,Thr,Trp,Me
tおよびAlaからなる群から選ばれるアミノ酸 la,Leu,Ile,Trp,Phe,His,Gl
nおよびTyrからなる群から選ばれるアミノ酸である
配列を有する。
【0027】もう一つの好ましい本発明の局面によれ
ば、上述の単一および2残基欠落誘導体、Metおよび
(f)Mer、AMPPP、および非マガイニン1かつ
非マガイニン2AMPPPを含むこれらAMPPPは、
好ましくは1種以上の植物プロテアーゼによる分解に対
して高い抵抗性を有する。これらのより好ましいAMP
PPは一 p,Tyr,Ser,3,4−ジヒドロキシフェニルア
ラニン、Thr,Pro,3Hyp,4Hyp,Va
l,Ala,Glu,Asp,Phe,AsnおよびM
etからなる群から選ばれるアミノ酸である。
【0028】本発明の一局面によれば、ペプチドが提供
され、該ペプチドはそのN−末端にペプチド結合を通し
て結合したMetまたは(f)Metを含み、かつ配
列:Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa
−Xaa−Xaa−Ala−Gly−Xaa−Phe−
Xaa−Lys−Ala−Phe−Val−Xaa−X
aa−Ile−Xaa−Lys−Xaaをもつペプチド
の単一残基欠落誘導体、配列:Gly−Ile−Gly
−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−
Gly−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−P
he−Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Ly
s−Xaaをもつペプチドの2残基欠落誘導体、配列:
Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−X
aa−Xaa−Ala−Lys−Xaa−Phe−Xa
a−Lys−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa
−Ile−Xaa−Asn−Xaaをもつペプチドの単
一残基欠落誘導体、および配列:Gly−Ile−Gl
y−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala
−Lys−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−
Phe−Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−A
sn−Xaaをもつペプチドの よく、Ala,Arg,Orn,Asn,Asp,Gl
n,Glu,Gly,His,Ile,Leu,Ly
s,Met,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,S
er,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシ
フェニルアラニンおよびValからなる群から選ばれる
ものである。
【0029】本発明の他の局面によれば、AMPPP組
成物が提供され、該組成物は約18〜約23個のアミノ
酸残基をもつペプチドを含み、該ペプチドは少なくとも
1種の植物プロテアーゼによる分解に対して抵抗性とな
るように置換されている。更に詳しくいえば、約18〜
約23個のアミノ酸残基をもつペプチドを含む組成物が
提供され、該ペプチドはアミノ酸配列:Gly−Ile
−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−
Ala−Xaa−Xaa−Phe−Xaa−Lys−A
la−Phe−Val−Xaa−Xaa−Ile−Xa
a−Xaa−Xaa(ここでX っていてもよく、Ala,Arg,Orn,Asn,A
sp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,Le
u,Lys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4H
yp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒ
ドロキシフ Asp,Gln,G1u,Gly,His,Ile,L
eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
p,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンお
よびValからなる群から選ばれる)をもつペプチドの
誘導体であり、該ペプチドは、また少なくとも1種の植
物プロテアーゼによるタンパク分解に対して抵抗性であ
るように置換されている。
【0030】本発明のもう一つの好ましい態様によれ
ば、既に述べたAMPPPの任意のものを表現するのに
特に適したオリゴヌクレオチドを提供することにある。
例えば、マガイニン1の置換誘導体は以下のヌクレオチ
ド配列をもつオリゴヌクレオチドから表現させることが
できる。 ここでCはシトシン、Aはアデニン、Gはグアニン、T
はチミン、Hは可変であり、アデニン、シトシンまたは
チミンのいずれかであるがグアニンではなく、Rはアデ
ニンまたはグアニンであり得、Yはシトシンまたはチミ
ンであり得、かつNはアデニン、シトシン、グアニンま
たはチミンであり得、またN16−N18、N19−N
21、N22−N24、N31−N33、N37−N3
9、N52−N54、N55−N57、N61−N63
およびN67−N69は夫々同一でも異っていてもよ
い、Ala,Arg,Asn,Asp,Gln,Gl
u,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
t,Phe,Pro,Ser,Thr,Trp,Tyr
およびValからなる群から選ばれるアミノ酸をコード
すべく協働し、かつN28−N30はAla,Arg,
Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,I
le,Leu,Lys,Met,Phe,Ser,Th
r,Trp,TyrおよびValからなる群から選ばれ
るアミノ酸をコードすべく協働するが、該オリゴヌクレ
オチドはマガイニン1をコードしない。
【0031】マガイニン2置換誘導体は以下のヌクレオ
チド配列を有するオリゴヌクレオチドから表現させこと
ができる。 ここで、N16−N18,N19−N21,N22−N
24,N31−N33,N37−N39,N52−N5
4,N55−N54,N61−N63およびN67−N
69は同一でも異っていてもよい、Ala,Arg,A
se,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,Se
r,Thr,Trp,TyrおよびValからなる群か
ら選ばれるアミノ酸をコードすべく協働し、かつN28
−N30はAla,Arg,Ase,Asp,Gln,
Glu,Gly,His,Ile,Leu,Lys,M
et,Phe,Ser,Trp,TyrおよびValか
らなる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協働し、
ここで該オリゴヌクレオチドはマガイニン2、8−位、
13−位または18位の少なくとも2ケ所でのみAla
で置換されたマガイニン2をコードせずおよび該ペプチ
ドは単一のAlaのみで置換されたマガイニン2でない
ことを条件とする。
【0032】同様に前に述べたようにマガイニン1また
はマガイニン2ではないAMPPPは以下のヌクレオチ
ド配列を有するオリゴヌクレオチドにより表現できる。 ここで、N16−N18,N19−N21,N22−N
24,N31−N33,N37−N39,N52−N5
4,N55−N57,N61−N63、N64−N66
およびN67−N69は夫々同一でも異っていてもよい
Ala,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,G
ly,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードするよう
に協働し、N28−N30はAla,Arg,Asn,
Asp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,L
eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
p,TyrおよびValからなる群から選ばれるアミノ
酸をコードするように作用するが、N64−N66がL
ysをコードする場合にはN28−N30はGlyをコ
ードできず、かつN64−N66がAsnをコードする
場合にはN28−N30はLysをコードできない。
【0033】本発明によるMetおよび(f)MetA
MPPPはMetおよび(f)Metからなる群から選
ばれるアミノ酸をコードする第1の複数のヌクレオチド
によって表現でき、この第1の複数のヌクレオチドはA
MPPPをコードする第2の複数のヌクレオチドにホス
ホジエステル結合を介して結合してり、1以上のそのア
ミノ酸がAla,Arg,Asn,Asp,Gln,G
lu,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
t,Phe,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
alからなる群から選ばれるアミノ酸で置換されてお
り、かつ該マガイニン1または2の置換誘導体の10−
位のアミノ酸以外の任意のアミノ酸が更にProで置換
されていてもよい。
【0034】本発明によるAMPPPの単一残基欠落誘
導体は、以下のヌクレオチド配列をもつオリゴヌクレオ
チドの3ヌクレオチド欠落誘導体によって表現される。 ここでN16−N18,N19−N21,N22−N2
4,N31−N33,N37−N39,N52−N5
4,N55−N57,N61−N63、N64−N66
およびN67−N69は夫々同一でも異っていてもよい
Ala,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,G
ly,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードし、N2
8−N30はAla,Arg,Asn,Asp,Gl
n,Glu,Gly,His,Ile,Leu,Ly
s,Met,Phe,Ser,Thr,Trp,Tyr
およびValからなる群から選ばれるアミノ酸をコード
するが、N64−N66がLysをコードする場合に
は、N28−N30はGlyをコードできず、またN6
4−N66がAsnをコードする場合にはN28−N3
0はLysをコードし得ないことを条件とする。
【0035】本発明によるAMPPPの2残基欠落誘導
体は、以下のヌクレオチド配列をもつオリゴヌクレオチ
ドの6−ヌクレオチド欠落誘導体によって表現される。 ここで、N16−N18,N19−N21,N22−N
24,N31−N33,N37−N39,N52−N5
4,N55−N57,N61−N63、N64−N66
およびN67−N69は夫々同一でも異っていてもよい
Ala,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,G
ly,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードし、N2
8−N30はAla,Arg,Asn,Asp,Gl
n,Glu,Gly,His,Ile,Leu,Ly
s,Met,Phe,Ser,Thr,Trp,Tyr
およびValからなる群から選ばれるアミノ酸をコード
するが、N64−N66がAsnをコードする場合には
N28−N30はLysをコードできない。上記ペプチ
ドの(f)MetおよびMet誘導体は、また上記オリ
ゴヌクレオチドに、これらのアミノ酸(Met,(f)
Met)をコードすることのできる複数のヌクレオチド
を付加することにより表現できる。これらはホスホジエ
ステル結合により結合することができる。本発明によれ
ば、同様に、AMPPPの単一並びに2−残基欠落誘導
体のMetおよび(f)Metの伸長は以下のヌクレオ
チド配列をもつオリゴヌクレオチドの3−ヌクレオチド
欠落または6−ヌクレオチド欠落誘導体から表現させる
ことができる。 ここで、N16−N18,N19−N21,N22−N
24,N31−N33,N37−N39,N52−N5
4,N55−N57,N61−N63およびN67−N
69は夫々同一または異っていてよいAla,Arg,
Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,I
le,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,Se
r,Thr,Trp,TyrおよびValからなる群か
ら選ばれるアミノ酸をコードでき、N28−N30はG
lyおよびLysからなる群から選ばれるアミノ酸をコ
ードし、かつN64−N66はLysおよびAsnから
なる群から選ばれるアミノ酸をコードする。
【0036】更に別の本発明の局面によれば、植物病原
体の生存もしくは成長を阻害する方法が提供され、該方
法は少なくとも1種の本発明のAMPPPまたはかかる
AMPPPの複数種の混合物を、少なくとも1種の植物
病原体の生存または成長を阻害するのに有効な量で調製
し、これと該病原体とを接触させることを特徴とする。
“少なくとも1種の植物病原体を阻害するのに有効な
量”なる表現によって、該有効量が適用法により影響さ
れると考えられるが、該有効量が通常1〜100μg/
mlの範囲内にあるものと理解される。本発明のもう一
つの局面によれば、化合物のタンパク分解に対する抵抗
性を決定するのに有用な生物学的スクリーニング用試薬
が提供され、該試薬は約5時間以内に、該化合物の少な
くとも50%の分解を生ずるのに有効な量の少なくとも
1種の実質的に純粋な植物プロテアーゼと、残部の水と
を含有する。これらのタンパク分解溶液は植物細胞の細
胞外空間におけるプロテアーゼ含有環境に厳密に類似す
るように設計される。従って、この試薬は生体内での特
定のペプチドの相対的タンパク分解性のより正確な評価
を得るために使用できる。また、この試薬は植物病原体
のタンパク分解活性をシミュレートでき、しかもAMP
PPを処理してその分解の程度を決定するのに使用する
ことができる。
【0037】本発明による液状培地中に含まれる細胞か
らこれらの試薬を作製する方法も提供され、該方法は液
状培地から細胞を分離し、少なくとも1種の細胞外植物
プロテアーゼを含有する該培地を回収する工程を含む。
この方法はいくつかの利点をもつ。しかし、最も重要な
のは、この方法が植物細胞からの細胞外プロテアーゼ含
有溶液ばかりでなく、真菌およびバクテリアなどの植物
病原体からの細胞外プロテアーゼ含有溶液を得るために
も利用し得ることである。本発明のこの局面は、また上
記に試薬を使用して、少なくとも1種の植物プロテアー
ゼによる分解に対する化合物の抵抗性を測定することを
も包含する。この方法は、スクリーニングすべき化合物
の源を準備し、少なくとも1種のプロテアーゼを水百万
部当たり約0.05部乃至水千部当たり約1部の範囲内
で含有する本発明の生物学的スクリーニング試薬と共に
該化合物を所定時間インキュベートし、該試薬を不活性
化することによる該反応を停止し、得られた化合物を分
析する諸工程を会む。
【0038】“AMPPP”は植物病原体に対して活性
な抗生物質ペプチドに対する略号であって、ここで定義
したように、少なくとも抗真菌および/または抗菌活性
をもつタンパクまたはペプチドである。この用語は抗微
生物ペプチドの1以上の全種に対するより広い意味での
使用も可能であるが、ここで使用する如く、AMPPP
なる用語はマガイニン1、マガイニン2およびマガイニ
ン誘導体組成物、好ましくは18〜24個のアミノ酸を
もつものを包含する。一般に、本発明によるAMPPP
はアミノ酸配列(I):Gly−Ile−Gly−Ly
s−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Xaa
−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Pge−
Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Xaa−X
aaをもつものであ。この配列で使用する“Xaa”と
は変数を示し、アミノ酸の選択された任意の基がここに )をもつAMPPPの6−位における変数を表す。
“n”番目の位置(n−位)とは該ペプチドのN−末端
(通常グリシン(Gly))に相対的な位置を表す。配
列(I)をもつ上記ペプチドが、更にペプチド結合を介
してN−末端グリシンに結合したメチオニン(Met)
またはN−ホルミル化Met((f)Met)をも含む
(Asn)である。
【0039】同様に、本発明は本発明のAMPPPを表
現することのできる、かつ以下のヌクレオチド塩基配列
(II)を含むデオキシリボ核酸および/またはリボ核
酸(DNAおよび/またはRNA)をも包含する。 RNAが問題とするオリゴヌクレオチドである場合、T
はピリミジン塩基ウラシルを表す。周知のように、DN
Aなどのオリゴヌクレオチドはコドン即ち3文字の群で
解読される。即ち、該塩基配列はアミノ酸の型を決定す
る3つの隣接したヌクレオチドに含まれる情報の組合せ
であり、該アミノ酸はコードされたペプチドの特定の対
応する位置に組込まれる。例えば、オリゴヌクレオチド
配列IIの初めの3つのヌクレオチドを含むコドンGG
Nは、本発明による該ペプチドのN−末端アミノ酸であ
るGlyをコードする。従って、3つのヌクレオチドの
群は夫々特定のアミノ酸をコードするように協働するも
のと理解すべきである。更に、用語“Nn”(ここで、
“n”はオリゴヌクレオチド配列(II)の1〜69の
ヌクレオチドの位置番号に等しい)は、複数のアミノ酸
をコードするためのコドンにおける他のヌクレオチドと
協働し得る可変ヌクレオチドを同定するために使用す ノ酸をコードするはずの特定をコドンを表す。
【0040】“マガイニン1または2の置換誘導体”あ
るいは“マガイニン1または2の欠失(落)誘導体”な
る用語は、一般に本発明の文中で使用する“AMPP
P”な る上述の如きペプチドのみならず、長さにおいて21〜
24個のアミノ酸からなり、他の任意の位置で置換され
ているペプチドをも含む。“置換”なる用語は、マガイ
ニン1、マガイニン2あるいは非−マガイニン1、非−
マガイニン2、本発明で例示したマガイニン様のペプチ
ドあるいはその単一または2−残基欠失誘導体のいずれ
かにおける18〜24残基の少なくとも一つがその天然
の構造および上記の順序から意図的に変えられた組成物
を規定するのに使用される。置換誘導体の例は、[Ar
,Glu]−Mag 1(ここで“Hag 1”
はマガイニン1を意味する)、[Lys,Glu
Des Lys22,Des Ser23]−Mag
1,[Ala19]−Mag1,[Arg,Des
Met21]−Mag 1,[Phe,Ala13
Ala18]−Mag 2,[Lys]−Mag
2,[Arg]−Mag 2,[Met,Gl
]−Hag2などを包含する。
【0041】本明細書で使用する用語“誘導体”とは約
18〜約23個のアミノ酸残基の範囲内の長さを有する
AMPPPを含む。この規定に従えば、5個までのアミ
ノ酸の欠除がなければ、これらペプチドは、配列および
順序両者において完全な23残基のAMPPPと同一で
ある。5個までのアミノ酸の欠落または欠失は、かかる
欠失がなされた程度まで、一般的配列IIをもつペプチ
ドの23個の位置のいずれであってもよいので、欠失が
なされたことを示す記述を先行させた23残基のAMP
PP等価物として記述することがより便利であり、かつ
より一般的である。このような誘導体AMPPPの例
は、[Des Gly,Des Ile,Des
Gly,Des Lys,Ala13,Al
18,DesSer23]Mag1および[Des
Gly,Des Ile,DesGly,Des
Lys,Des Phe,Ala19]Mag2
である。“誘導体”は必ずしも、AMPPPが先ず構築
され、次いで特定の欠失を行うことを意味しない。この
用語はまた23未満の残基で構築されたAMPPPをも
包含する。
【0042】“単一残基欠失誘導体”、“単一欠落(欠
失)誘導体”等は長さ22残基をもつAMPPPをも含
むものとする。これらはペプチドであって、該ペプチド
は、マゲイニン1、マゲイニン2、または非−マガイニ
ン1、非−マガイニン2、本発明で例示したマガイニン
様ペプチド、またはその置換誘導体と比較して、23残
基の一つの欠失がないとすると、その天然産のものと構
造および配列の点で等価である。該欠失または欠落は元
のAMPPPの23個の位置のいずれでも可能であるか
ら、単一の残基の欠失がなされていることを示す記述を
前においた23残基AMPPP等価物として記述するの
がより便利かつ一般的である。例えば、残基5を欠失し
たマガイニン2の欠失誘導体は〔Des Phe〕−
マガイニン2(ここで“Des”は欠失を意味する)な
る名称で記述される。同様に、残基5を欠失し、7−位
においてArgで置換されたマガイニン2の欠失誘導体
は〔Des Phe,Arg〕−マガイニン2のよ
うに記述される。 Pro)を記述できるという事実に拘らず、その単一残
基欠失誘導体では位置11の残基を排除することもあり
得る。このような例では、使用すべき表記法は、例 ているこの単一残基欠失誘導体に対するペプチド等価物
を意味し、この等価物自体は置換および/または単一残
基欠失誘導体であってもよい)である。
【0043】同様に、“オリゴヌクレオチドの3−ヌク
レオチド欠落誘導体”は、前に規定したように、単一残
基欠失誘導体としてのAMPPPを表現するように設計
されたオリゴヌクレオチドを意味するものとする。オリ
ゴヌクレオチドはコドンとして機能するので、特定のア
ミノ酸の表現を防止し、かつ残りの配列の読取り枠を同
一に保つことを保証するためには完全な3−ヌクレオチ
ドコドンを該配列から排除する必要がある。本発明の範
囲内のオリゴヌクレオチドの3−ヌクレオチド欠落誘導
体の例は以下の配列(III)をもつオリゴヌクレオチ
ドである。 これはペプチド[Des Ser23]−Mag−1を
コードする。
【0044】用語“2−欠落誘導体”または“2−残基
欠落誘導体”は“単一欠落誘導体”または“単一残基欠
失誘導体”なる用語と同様に使用され、21残基の長さ
のAMPPPを包含することを意味する。2−残基欠落
誘導体におけるアミノ酸残基 であり得、または例えば残基9(Ala)および17
(Val)が同時に削除されるというようにランダムで
あってもよい。
【0045】“オリゴヌクレオチドの6−ヌクレオチド
欠失誘導体”なる用語は、2−残基欠失誘導体としての
AMPPPを表現するように設計されたオリゴヌクレオ
チドを意味するものとする。オリゴヌクレオチド配列
(III)を参照して、ヌクレオチド64、65、66
を更に削除すると、ペプチド[Des Lys22,D
es Ser23]−Mag1をコードするオリゴヌク
レオチドを与える。本発明によるAMPPPは伝統的な
化学的合成法あるいは一種以上のAMPPPを遺伝的に
コードする特定のDNA物質を宿主細胞に挿入し、該細
胞に所定のペプチドを表現させる一種以上の方法によっ
て有利に製造できる。伝統的な化学的合成法に関連し
て、本発明のAMPPPは、例えば“ペプチド:分析、
合成、生物学(The Peptides:Analy
sis,Synthesis,Biology)”;v
ol 2−“ペプチド合成における特殊な方法(Spe
cial Methods in Peptide S
ynthesis),パートA”、E.グロス(Gro
ss)&J.マイエンホッファー(Meienhofe
r)編、アカデミックプレス刊、ニューヨーク、198
0およびvol9−“ペプチド合成における特殊な方法
(Special Methods in Pepti
de Synthesis),パートC”、S.アデン
フレンド(Udenfriend)&J.マイエンホッ
ファー編、アカデミックプレス刊、サンジェゴ、198
7に記載のような公知の任意のペプチド合成法を利用し
て合成し得る。
【0046】ペプチドの化学合成のために本発明で有利
に使用し得る方法は固相技術である。というのは、これ
が高純度のペプチドの迅速合成を可能とするからであ
る。このような方法においては、該ペプチドのC−末端
から開始して、不溶性のポリマー担体(樹脂と呼ばれ
る)上で、一度に選択的に1アミノ酸を結合するように
合成される。合成は、該樹脂に、アミドまたはエステル
などの化学的結合基を介して、該ペプチドのC−末端ア
ミノ酸を結合することで開始する。該アミノ酸がエステ
ルとして該樹脂に結合している場合、得られるペプチド
はC−末端カルボン酸であり、一方アミド結合している
場合、生成するペプチドはC−末端アミドであろう。X
TAA、並びにペプチド合成で使われる他の全てのアミ
ノ酸は、α−アミノ基および側鎖官能基(存在する場
合)をもつ必要があり、これらは合成中に選択的に離脱
し(脱保護)し得る誘導体として特異的に保護されてい
る。合成(カップリング)はアミノ酸の対称的無水物ま
たは活性エステルなどの活性化体と、該樹脂に結合され
たN−末端アミノ酸の脱保護されたα−アミノ基との反
応により達成される。このようなα−アミノ基の脱保
護、これに続くカップリングのサイクルが、完全なペプ
チド鎖を構築するまで繰返される。このペプチド中に存
在する官能基の全てが次に脱保護され、かつ該ペプチド
は該樹脂から開裂される。この開列は、通常スキャベン
ジャーと呼ばれる化合物の存在下に行われ、このスキャ
ベンジャーはこの工程中における該ペプチドとの副反応
を阻止する。次に得られたペプチドを種々の方法、例え
ばゲル濾過法、イオン交換法および高速液体クロマトグ
ラフィー(HPLC)によって精製する。この開裂およ
び精製工程中に、該ペプチドは該N−末端に存在するお
よび任意の該ペプチドのリジン、アルギニン、ヒスチジ
ンまたはオルニチン中のアミノ基に結合した酸−塩に転
化され、結果として得られる純ペプチドは通常このよう
な塩として得られる。
【0047】本発明で使用するのに好ましい方法は、メ
リフィールド(Merrifield)−型の固相法で
あり、これはG.バラニー(Barany)&R.B.
メリフィールドの“固相ペプチド合成(Solid−P
hase PeptideSynthesis)”、ペ
プチド:分析、合成、生物学(The Peptide
s:Analysis,Synthesis,Biol
ogy),vol2,第1章、pp.3−284および
J.M.スチュアート(Stewart)&T.D.ヤ
ング(Young)の“固相ペプチド合成(Solid
−PhasePeptide Synthesi
s)”、第2版”、ピアースケミカル社(Pierce
Chemical Company)、ロックフォー
ド、イリノイ州、1984に記載されている。一般に、
任意の標準的側鎖保護法が有利に使用できるが、t−B
oc(t−ブチルオキシカルボニル;例えば上記のバラ
ニー等およびスチュアート等の文献参照)、およびFM
OC(9−フルオレニルメトキシカルボニル;例えば
E.アサートン(Atherton)&R.C.シェパ
ード(Sheppard)の“フルオレニルメトキシカ
ルボニルアミノ保護基(The Fluorenylm
ethoxycarbonyl Amino Prot
ecting Group)”既出、vol.9、第1
章、pp.1−38参照)を用いる方法が好ましい。
【0048】C−末端カルボン酸を含有するペプチドに
対するプリカーサとして必要なペプチド−樹脂の合成は
市販品として入手できる架橋ポリスチレンまたはポリア
ミドポリマー樹脂上で、例えばクロロメチル、ヒドロキ
シメチル、アミノメチル、PAM(フェニルアセタミド
メチル)、HMR(p−ヒドロキシメチルフェノキシ酢
酸)、p−ベンジルオキシベンジルアルコール、ハイク
ラム〔Hycram(4−ブロモクロトニル−β−アラ
ニルアミドメチル);アドバンストケムテック社(Ad
vanced Chemtech,Inc.,ルイスビ
ル、ケンタッキー州〕あるいはザスリン〔Susrin
(2−メトキシ−4−アルコキシベンジルアルコー
ル);バケムバイオサイエンス社(Bachem Bi
oscience,Inc.)、フィラデルフィア、ペ
ンシルバニア州〕から典型的に開始される。アミノ酸の
カップリングは、例えばDCC(ジシクロヘキルカルボ
ジイミド)、HOBT(1−ヒドロキシベンゾトリアゾ
ール)から生成される対称型無水物あるいは例えばDC
C/HOBTもしくは様々なBOP試薬(例えば、J.
コステ(Coste)等の“BOPおよび同族体:現状
と新たな進展(BOPand Congeners:P
resent Status and NewDeve
lopments)”、プロシーディングスオブザ11
thアメリカンペプチドシンポジウム;ペプチド:化
学、構造および生物学(Proceedings of
the Eleventh American Pe
ptide Symposium;Peptides:
Chemistry,Structure and B
ilogy)、J.E.リビアー(Rivier)&
G.R.マーシャル(Marshall)編、ESCO
H、ライデン、ニース、1990、pp.885−88
8を参照のこと)から生成される活性エステルのいずれ
かを用いて、溶媒例えばDCM(ジクロロメタン)、D
CM含有TFE(トリフルオロエタノール)、DMF
(N,N−ジメチルホルムアミド)、NMP(N−メチ
ルピロリドン)またはNMF含有DMSO(ジメチルス
ルホキシド)中で行うことができる。
【0049】本発明で使用するのに好ましいのは、アル
ギニン(Arg)、アスパラギン(Asn)、グルタミ
ン(Gln)およびヒスチジン(His)を除き、t−
保護アミノ酸の対称型無水物のカップリングであり、該
例外としてのアミノ酸は好ましくはDCC/HOBTか
ら生成されるHOBT活性エステルとして、DMFまた
はDMF/DCM溶液としてPAM樹脂上で行われる。
また、NMP溶液中でHMP−ポリスチレン樹脂上で
の、FMOC保護アミノ酸のDCC/HOBTから生成
したHOBT活性エステルのカップリングを本発明で使
用するのに好ましい方法である。本発明で使用するのに
最も好ましい方法は、PAM樹脂上での、t−Boc保
護アミノ酸のDCC/HOBTから作製したHOBT活
性エステルのカップリングであり、これはまずNMP中
で、次いでNMP/DMSOの80/20溶液中でおよ
び最後に1.9mmolDIEA/0.5mmolPA
M樹脂含有NMP/DMSOの80/20溶液中で行わ
れる。
【0050】C−末端アミドを含むペプチドのプリカー
サとしてのペプチド−樹脂の合成は上記手順を利用して
十分に達成し得る。しかし、ポリマー担体、例えばベン
ズヒドリルアミン(BHA)または4−メチルベンズヒ
ドリルアミン(MBHA)ポリスチレン樹脂を用いるこ
とも可能である。本発明のこの局面で使用することが好
ましいもの、即ちC−末端に結合したアミド基をもつA
MPPPの製造において好ましいのは4−メチルベンズ
ヒドリルアミン−ポリスチレン樹脂である。多くの型の
側鎖保護基がt−BocまたはFMOC固相合成に利用
でき、その例は例えばバラニー等の上記文献、グロス&
メイエンホッファー(Gross& Meinhofe
r)の“ペプチド:分析、合成、生物学(The Pe
ptides:Analysis,Synthesi
s,Biology)”,vol.3−“ペプチド合成
での官能基の保護(Protection of Fu
nctional Groups in Peptid
e Synthesis)”、アカデミックプレス刊、
ニューヨーク、1981、およびスチュアート等の上記
文献(t−Bocアミノ酸)並びにアサートン等の上記
文献(FMOCアミノ酸)などに記載されている。
【0051】t−Bocアミノ酸について本発明で用い
ることが好ましい保護基はアルギニンに対してMTS
(メシチレン−2−スルホニル)、アスパラギン酸に対
してはOBzl(ベンジルエステル)、システインに対
しては4−MeBzl(4−メチルベンジルチオエーテ
ル)、3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンに対して
はBzl(ジベンジルジエーテル)、グルタミン酸に
対してはOBzl、ヒスチジンに対してはBom(ベン
ジルオキシメチル)またはZ(ベンジルオキシカルボニ
ル)、3−および4−ヒドロキシプロリンに対してはB
zl、リジンおよびオルニチン両者に対してはCl−Z
(2−クロロベンジルオキシカルボニル)、セリンおよ
びスレオニン両者に対してはBzl、トリプトファンに
対してはCHO(ホルミル)およびチロシンに対しては
Br−Z(2−ブロモベンジル−オキシカルボニル)で
ある。メチオイニンはそのスルホキシド(Met
(O))として保護でき、また好ましくは保護の状態で
使用する。
【0052】本発明によるAMPPPは自動設備または
手動技術のいずれを利用して合成することもできる。し
かし、自動合成法が好ましい。本発明で記載するAMP
PPの例のすべては実際にアプライドバイオシステム社
(Applied Biosystems,Inc.)
(ABI)のモデル430A自動ペプチド合成装置で調
製され、その際該アプライドバイオシステムズモデル4
30Aペプチド合成装置の利用者用マニュアル〔バージ
ョン1.30、第6章、アプライドバイオシステムズ、
フォスター市、カリフォルニア、1987年(1987
年11月および1988年10月改訂)に記載されたt
−Bocプロトコールを利用した。
【0053】このプロトコールに従えば、ペプチドはそ
のC−末端から出発して樹脂上で組立てられる。C−末
端カルボン酸の合成に必要とされるPAMまたはHMP
樹脂は、既にα−アミノ酸および側鎖が保護されたC−
末端アミノ酸に結合したものとしてABIまたは他の業
者から購入できる。しかし、C−末端カルボキシアミド
を調製する場合、該C−末端アミノ酸は最初にBHAま
たはMBHA樹脂のいずれかに結合されなければならな
い。いずれの場合にも、α−アミノおよび側鎖の保護さ
れたC−末端アミノ酸を含むこの樹脂は反応容器に置か
れ、該ペプチド鎖は、好ましくは樹脂に結合したN−末
端アミノ酸のα−アミノ基の脱保護と、これと次のアミ
ノ酸との(このアミノ酸もα−アミノおよび側鎖が保護
されている)カップリングからなるサイクルを繰返すこ
とにより一時に1個のアミノ酸ずつ結合される(ペプチ
ドフラグメント間の結合も可能であるが、本発明に記載
するAMPPPに対しては通常好ましくない)。
【0054】N−末端アミノ酸のα−アミノ基の脱保護
と、これに続く次の保護されたアミノ酸とのカップリン
グからなるサイクルは所定のペプチド鎖が組立てられる
まで続けられる。生成するポリマー担体樹脂に結合した
N−末端と側鎖とが保護されたペプチドは、次いで適当
な脱保護および開裂工程に付されて、未保護状態のペプ
チドが通常はN−末端、リジン、ヒスチジンおよびオル
ニチン酸塩として得られる。
【0055】合成は、カップリング段階では、0.5m
molのC−末端アミノ酸樹脂および2.0mmolの
側鎖の保護されたt−Bocアミノ酸から出発するt−
Boc保護法を利用して行った。しかし、これらの量は
臨界的なものではなく、使用する自動設備または手動装
置の型に応じて、比例的により多くのあるいはより少な
い量を使用できる。例えば、本発明者は、ABI装置を
使用して、0.1mmol程度および0.6mmolほ
どのアミノ酸−PAM樹脂を使用して合成を行った。カ
ップリングすべきアミノ酸対PAM樹脂に結合している
アミノ酸またはペプチドのモル比4.0が、この装置を
用いる場合に好ましいが、より少さなおよびより大きな
比を用いることもできる。3.33(0.6mmolP
AM樹脂/2.0mmolアミノ酸)程度の低い比を、
カップリング効率の大巾な減少を伴うことなく使用し
た。より低い比を使用して実験当たりの生成ペプチド量
を増大させることが可能であるが、余り好ましくない。
というのは、カップリング効率およびその結果としての
ペプチドの純度が低くなる可能性があるからである。よ
り大きな比は、一般にそれ以上の効率を与えないので好
ましくない。
【0056】DMF中でのt−Boc保護法において、
α−アミノ基の脱保護はTFA/DCMを用いて周囲温
度で行れ、次いでDIEA/DMFで中和される。ロイ
シン、メチオニンスルホキシド、トリプトファンおよび
ホルミル−トリプトファン(これらは10%DMF(D
CM中)で形成される)を除き、対称無水物はDCM中
にてDCCから形成される。副生成物DCU(N,N−
ジシクロヘキシルウレア)を濾別した後、該DCMを蒸
発させ、DMFで置換し一方で温度を10〜15℃に保
つ。このプロトコールを利用して合成したAMPPPに
対して、アミノ酸は、成長中のペプチド鎖の長さが9−
アミノ酸を越えた後には二重に結合される。これらの場
合において、濾過後のDCM溶液は直接次工程で使用す
る。HOBT活性エステルは、アスパラギン、グルタミ
ンおよび保護ヒスチジンについてはDCCと8〜10%
(v/v)DCM含有HOBTとの反応から形成され、
アルギニン(MTS)についてはDCCと25〜30%
(v/v)DCM含有HOBTとの反応から形成され
る。副生物DCMの濾別後、このHOBT活性エステル
溶液を、DCMの除去なしに直接次工程で使用する。こ
れら4つのアミノ酸は同じ手順で常に二重カップリング
される。
【0057】一旦アミノ酸の対称無水物またはHOBT
活性エステルのいずれかが適当な溶媒中で形成される
と、この溶液は反応容器に移され、そこでN−末端α−
アミン脱保護ペプチド−樹脂と共に振盪される。カップ
リングがこの期間中に生じ、該期間は、はじめ対称型無
水物に対する18〜26分からHOBT活性エステルに
対する26〜42分の範囲内にある。このカップリング
期間は、一般にペプチド鎖が長くなるにつれて増大す
る。例えば、15個のアミノ酸のカップリング後には、
更に10分追加される。カップリングは初め該対称無水
物が形成される温度で行われるが、一般にこのカップリ
ング期間中に温度は周囲温度に達する。カップリング期
間の完了後、樹脂をDCMで洗い、サンプルをニンヒド
リンモニタリング(例えば、サリン(Sarin)等の
論文:Anal.Biochem.,1981,11
,pp.147−157参照)のために採取し、乾燥
して次のカップリングサイクルのための準備をする。
【0058】NMP中でのt−Boc保護法での合成
中、α−アミノ基の脱保護は上記のように行うが、過剰
のTFAの中和はDIEA/DCM,DIEA/NMP
およびNMP単独で洗浄することにより達成される。す
べてのアミノ酸は、夫々1.0当量のDCC,HOBT
およびN−末端と側鎖とが保護されたアミノ酸とをNM
P中で約40〜60分間、周囲温度にて反応させること
によりHOBT活性エステルに転化される。副生成物D
CUの濾別後、このHOBT活性エステル溶液を直接カ
ップリング反応で使用する。カップリングは周囲温度に
て30分間DMP中で、次いで十分なDMSOを加えて
DMSOの20:80NMP溶液とした後更に60分間
行って、、最後に1.9mmolのDIEAを加えた後
更に7分間反応させることにより実施する。ペプチド鎖
の長さの増大に応じて、より長いカップリング時間を使
用する。例えば、ペプチド鎖が15アミノ酸に達した後
には、カップリング時間は15分間延長される。二重カ
ップリングサイクルは単一カップリングサイクルと同様
に行われるが、一般にはLysまたはマガインペプチ
ドの等価なものに対してのみ実施される。カップリング
サイクルの完了時点で、ペプチド樹脂上に残留する未反
応のアミノ基を、10%無水酢酸と50%DIEAとの
DCM溶液で2分間処理し、次いで無水酢酸の10%D
CM溶液と共に4分間振盪することにより保護される。
DCMで十分に洗った後、上記のカップリング効率のニ
ンヒドリンモニタリングのために該樹脂サンプルを採取
し、次いで乾燥して、次のカップリングサイクルのため
に準備する。DMFまたはNMPのいずれかを用いた場
合のカップリング効率は常に98%以上であり、多くの
場合には99%よりも高い。
【0059】本発明のAMPPPは、またFMOC化学
を利用して首尾良く合成することもできる。これは以下
に説明され、かつABIモデル430Aペプチド合成装
置〔K.M.オットソン(Otteson),Appl
ied Biosystems,FASEB Meet
ing,ニューオルレアンズ、4月、1989)を用い
て実施できる。また、S.ノザキ(Nozaki)の論
文:Chemistry Lett.,1989,p
p.749−752は、HMP樹脂およびここに記載の
ものとよく似た自動化FMOC法を利用したマガイニン
1の合成法を詳細に述べている。
【0060】ここに記載するペプチドのすべては別々に
調製し得るが、複数のペプチドを同時に調製することが
しばしば望ましくかつ有利である。このような合成を実
施する手順は文献において周知であり、このような研究
を実施するための市販の装置も入手可能である。例え
ば、クエルボ等の上記文献“マガイニン:高い抗微生物
活性および低い溶血活性に関連する配列決定因子(Th
e Magainins:Sequence Fact
ors Relevent to Increased
Antimicrobial Activity a
nd Decreased Hemolytic Ac
tivity)”および上記文献“マガイニンAla置
換同族体の合成と抗微生物活性(Synthesis
and Antimicrobial Activit
y of Magainin Alanine Sub
stitution Analogues)”には、P
AMおよび4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂両者上
でのt−Boc保護アミノ酸を用いたSMPS(同時複
数ペプチド合成)法を利用したマガイニン1および2の
C−末端アミドおよびカルボン酸の欠失およびAla置
換同族体の同時調製が報告されている。更に、F.S.
ツヨン(Tjreng)等は、t−Boc保護アミノ酸
とPAM樹脂とによる手作業での合成法を利用した、2
1−位における様々なアミノ酸によるマガイニン2の同
族置換生成物の同時調製を報告している〔“単一担体を
用いた多重ペプチド合成(MPS3)”、Int.J.
Peptide Protein Res.,199
0,35,pp.141−146〕。しかし、同じ論文
の中で、著者はブタアンギオテンシノーゲンペプチドの
11−置換同族体の同時合成のために、ABIモデル4
30Aペプチド合成装置を用いて、この方法を自動化で
きたことを示した。
【0061】上記論文中に記載のものと同じ手順を本発
明の具体的実施においても使用した。これに従って、好
ましい方法ではt−Bocアミノ酸、PAM樹脂および
NMP−NMP/DMSO中でのDCC/HOBTカッ
プリングを利用して3種のマガイニン置換同族体の同時
合成を行った。より一層多くの置換同族体を同時に合成
し得るが、生成したペプチドの分離がより困難となり、
かつ各生成ペプチドの収率も低下する。本発明の実施に
おいて、大きな共通のセグメントを含む様々なAMPP
Pの部分を同時に合成することは可能であった。例え
ば、置換または鎖長の点でC−末端においてのみ異って
いるAMPPPは、異るC−末端配列を含むPAM樹脂
を一緒に混合し、次いで同時に、通常の方法で該樹脂の
混合物上で、共通のアミノ酸セグメントを周期的にカッ
プリングすることにより同時に合成できる。この目的の
ため、PAM樹脂上で、t−Bocアミノ酸を用いてN
MP−NMP/DMSO中にてDCC/HOBTを用い
て調製したHOBT活性エステルを使用することが好ま
しい。
【0062】同様に、主としてN−末端の異るAMPP
Pの大きなセグメントが、まず共通のC−末端鎖をもつ
ペプチド−PAM樹脂をN−末端における最初の異るア
ミノ酸に至るまで調製することにより同時に合成でき
る。次いで、該ペプチド−樹脂を別々の容器に分割し、
各別々のペプチド合成を独立に続ける。2種の成長中の
ペプチド樹脂を、完了するまで、あるいは他の分割操作
の望ましい位置に達した際の、ペプチド合成の後の段階
における分割時期まで一緒にしておくことができる。本
発明の範囲において、同時ペプチド合成で使用するのに
適した方法は、NMP−NMP/DMSO中でのDCC
/HOBTカップリングを利用したPAM樹脂上でのt
−Boc法である。生成するペプチド−樹脂の量を増す
ためには、樹脂の標準的な量0.5mmolよりもむし
ろ0.6mmolを、カップリング効率の低下なしに多
重ペプチド合成で使用することができる。
【0063】C−末端カルボン酸またはアミドペプチド
用のプリカーサとして得られるこれらのペプチドは文献
に記載されている周知の標準的手順のいずれかを用いて
該樹脂から開裂し、かつ脱保護処理し得る〔例えば、バ
ラニー等の上記文献;J.P.タム(Tam)&R.
B.メリフィールド(Merrifield)の“合成
ペプチドの強酸による脱保護:メカニズムおよび方法
(Strong AcidDeprotection
of Synthetic Peptides:Mec
hanisms and Methods”、(ペプチ
ド:分析、合成、生物学(The Peptides:
Analysis,Synthesis,Biolog
y))”vol.9,第5章、pp.185−248;
およびアプライドバイオシステムズの“ペプチド合成に
おける戦略−開裂技術の入門(Strategies
in Peptides Synthes−Intro
duction to Cleavage Techn
iques)”、アプライドバイオシステムズ、199
0参照)。t−Bocペプチド樹脂については、例え
ば、脱保護剤および開裂剤は標準的無水HF(フッ化水
素)、低濃度−高濃度HF,TFMSA(トリフルオロ
メタンスルホン酸)およびTMSOTf(トリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネートを含む。しかし、
標準的HFおよび低濃度−高濃度HF法は、本発明にお
いてt−Bocペプチド−樹脂からの脱保護および開裂
のために好ましく使用される。また、N−末端t−Bo
c保護基を、該ペプチドのHFによる脱保護および開裂
前に除去しておくことが好ましい。
【0064】“標準的”無水HF条件を利用したt−B
oc−ペプチド−PAM樹脂の開裂および脱保護は、一
般に上記した文献中に記載されている手順に従って行わ
れる。典型的には、約1gの該ペプチド−樹脂を、−5
℃〜0℃にて約50〜90分間、1.0mlのアニソー
ル、0.4mlのジメチルスルフィド(DMS)、0.
2〜0.4mlの1,2−エタンジオールおよびスキャ
ベンジャーとしての3mgの2−メルカプトピリジンを
含む10〜12mlの無水HF溶液中で撹拌する。存在
するスキャベンジャーの量の僅かな変動は結果に大きな
悪影響を与えない。また、他のスキャベンジャー、例え
ば上に挙げた文献中に記載のものを使用できる(例え
ば、トリプトファンを含むペプチドに対しては3mgの
スカトールをも添加すべきである)。しかし、上記の特
定した反応時間および反応温度を使用することが好まし
い。なんとなれば、より短い反応時間およびより低い反
応温度は不完全な脱保護または開裂をもたらし、一方よ
り高い反応温度の使用は、副反応を起こす恐れがある。
長い反応時間の使用は一般に不利であり、副反応を伴う
恐れがある。しかし、いくつかの場合において、例えば
ペプチド鎖中にトシル基で保護されたアルギニンまたは
数個のアルギニンが存在する場合、より完全な脱保護の
達成のためには2時間までの反応時間が必要とされる場
合がある。このHF法を実施するのに特に好ましい手順
は、イムノ−ダイナミックス社(Immuno−Dyn
amics Inc.,ラジョラ、カリホルニア)の手
順である。この手順では、まずHF/スカベンジャー/
ペプチド−樹脂混合物を−10℃で30分撹拌し、次い
で0℃にて30分(0℃て、アルギニン1個につき5分
延長)撹拌する。
【0065】低濃度−高濃度(low−high)無水
HF法を、本発明で記載した任意のペプチド−樹脂の脱
保護および開裂に利用して、メチオニンのアルキル化な
どの副反応を最小化し得るが、この方法は多数のペプチ
ドの同時合成で得られたペプチド−樹脂混合物の脱保護
および開裂に特に適している。この好ましい方法は基本
的にはJ.P.タム(Tam)等の論文:J.Am.C
hem.Soc.,1983,105,pp.6442
−6455およびタムおよびメリフィールドの上記文献
に記載の手順に従い、かつ約1gの該ペプチド−樹脂
を、−5℃〜0℃にて約2時間、10〜20ml(好ま
しくは10〜12ml)の2.5:6.5:1の無水H
F/ジメチルスルフィド/p−クレゾール(該ペプチド
−樹脂がTrp(For)を含む場合には、10:2
6:3:1の無水HF/ジメチルスルフィド/p−クレ
ゾール/チオクレゾールを代わりに使用する)溶液中で
撹拌することを含む。次いで、HFおよびDMSを約−
5℃〜0℃にて真空下で除去し、10mlの新たな無水
HFを加える。次に、高濃度(high)または標準H
F開裂を、−5℃〜0℃にて更に45〜90分間、該混
合物を撹拌することにより実施する。この“高濃度”H
F脱保護を実施するより好ましい方法はイムノーダイナ
ミックス社の方法である。この方法では、1mlのアニ
ソール、0.4mlのDMS、0.4mlの1,2−エ
タンジチオールおよび3mgの2−メルカプトピリジン
が10mgの新たな無水HFと共に添加され、かつ得ら
れた混合物は−10℃にて30分および0℃にて30分
(0℃にて、アルギニン1個につき5分延長)撹拌され
る。
【0066】“標準”または“低濃度−高濃度”HF脱
保護および開裂の完了後、HFおよびすべての残留する
DMSを真空下で−5℃〜0℃にて完全に蒸発させる。
次いで、ペプチド−樹脂−スキャベンジャー混合物を約
10〜15mlのジエチルエーテル、酢酸エチルまたは
その他のもの(容量は臨界的ではなく、ジエチルエーテ
ルが好ましい)と混合し、濾過し、残渣を更に、2〜4
回10〜15mlのジエチルエーテル、酢酸エチルなど
(容量は特に臨界的ではなく、ジエチルエーテルが好ま
しい)で洗浄して、有機スキャベンジャーを除去する。
この時点で5mlの2−メルカプトエタノール(DM
E)と共に残渣を30分撹拌して、メチオニンスルホキ
シドを還元してメチオニンとすることが好ましい。次
に、このペプチドを25〜30mlの10〜30%酢酸
(2%のBME含有)で3回抽出し、抽出液を併合し、
水で希釈(必要な場合)して酢酸の最終濃度を10%以
下とし、次いで凍結乾燥する。得られる粗製ペプチドの
収量は典型的には50〜90%である。
【0067】この“低濃度−高濃度”HF開裂および脱
保護の完了後の、好ましい該ペプチドの抽出法はイムノ
−ダイナミックス社で使用されているものである。この
方法においては、HFおよびDMSの蒸発後、該ペプチ
ド−樹脂混合物をクロロホルムで膨潤し、エーテルで洗
浄(10mlで3回)、5mlのBMEと共に20〜3
0分撹拌する。次いで、この混合物を1:1の10〜3
0%酢酸/BMEで3回(場合によっては更に、0.1
%のTFAを含む50%の水性アセトニトリル20〜3
0mlで抽出することが有利である)抽出する。次に、
これらの抽出液を併合し、20mlのエーテルで3回抽
出を行って、残留するスキャベンジャーを除き、ペプチ
ドを、水性酢酸/(アセトニトリル)/BME層の凍結
乾燥により回収する。
【0068】このHF脱保護および開裂処理から得た粗
製ペプチドは、N−末端、リジン、アルギニン、ヒスチ
ジンおよびオルニチンのフッ化水素酸塩として存在し、
また恐らく他のフッ化物塩およびスキャベンジャー(そ
の他の脱保護法を用いた場合には、例えばトリフロオロ
メタンスルホン酸、他の無機塩、例えばトリフロオロメ
タンスルホン酸塩などが代わりに存在するであろう)で
汚染されている。このようなペプチド即ち無機塩は望ま
しくない。というのは、単独であるいは水分の存在下で
これらの塩は強酸として作用する可能性があり、これら
はペプチドを分解するか、あるいは植物にとって有害と
なる恐れがある。従って、このペプチドを更に精製して
かかる塩としてのペプチドを除くことが好ましく、この
精製は単位重量当たりの活性がより一層高められたペプ
チドを与える。このペプチドの精製に好ましい方法は、
アニオン交換クロマトグラフィーでフッ化物塩を除去
し、次いでペプチドをHPLCで単離することである。
本発明の実施に際して典型的な精製法は、アニオン交換
クロマトグラフィーまたはFMOCプロトコールであ
り、これはAMPPPを酢酸塩として与え、一方HPL
CはAMPPPをトリフルオロ酢酸塩として与える。
【0069】FMOC法で調製されたペプチドは、20
〜25℃にて1〜1.5時間、約1gのペプチド−樹脂
を、TFAスキャベンジャー溶液と共に撹拌することに
より該樹脂から脱保護および開裂され、該溶液は8:1
のTFA/アニソール、95%水性TFA、0.75g
の結晶性フェノールを含む10mlのTFA、0.25
mlのEDT、0.5mlのチオアニソールおよび0.
5mlの水から、あるいは0.25mlのEDTおよび
0.25mlの水を含む9.5mlのTFAから調製さ
れる(アプライドバイオシステムズの“開裂技術入門
(Introduction to Cleavage
Techniques)”、上記文献、pp.6〜1
9;およびノザキの“連続流動条件下でのマガイニン1
の固相合成(Solid Phase Synthes
is of Maganin 1Under Cont
inuous Flow Conditions)”、
上記文献を参照)。次いで、このペプチドを、N−末
端、リジン、アルギニン、ヒスチジンおよびオルニチン
トリフルオロ酢酸塩として単離するが、これは依然とし
て他のトリフルオロ酢酸塩およびスキャベンジャーで汚
染されている可能性がある。これらのトリフルオロ酢酸
塩はフッ化水素酸塩またはトリフルオロメタンスルフォ
ン酸塩ほどには望ましくないものではないが、対応する
フッ化水素酸塩について上記した方法を用いて更に精製
して、このような塩としてのペプチドを除去することが
好ましく、これによって単位重量当たり更に高い活性を
持つペプチド得ることができる。
【0070】イオン交換クロマトグラフィーを実施する
典型的は方法は、該粗製ペプチドを5〜30%(これに
より高い酢酸濃度がより疎水性のペプチドに対しては必
要とされる)の、酢酸の最小量に溶解し、あらゆる不溶
性の物質(例えば、吸蔵樹脂)を濾別し、5〜30%の
酢酸中のアニオン交換樹脂、例えばバイオラド(Bio
Rad)AGI−X−9(アセテート型)〔バイオラド
ラボラトリーズ(Bio−Rad Laborator
ies)、リッチモンド、カリフォルニア)に該溶液を
通すことである。ニンヒドリンテスト(上記のサリン等
の文献)により検出したペプチド画分を併合し、凍結乾
燥し、無機不純物を含まないが、依然としてスキャベン
ジャーを含む可能性のあるN−末端、リジン、アルギニ
ン、ヒスチジンおよびオルニチンの酢酸塩としてペプチ
ドを得る。こうして得られたペプチドはHPLC分析
(以下の記載参照)によれば純度50〜80%であり、
そのままでも植物病原体の分解において極めて有効であ
る。単位重量当たりより高い活性をもつペプチドは、該
アニオン交換処理前後のいずれかで、該ペプチド塩を弱
塩基、例えば5〜10%の重炭酸アンモニウムまたは6
Mグアニジン塩酸塩で処理して、セリンおよび/または
スレオニンを含有するペプチドにおいて、酸性開裂条件
下で起こるすべてのN→Oアシルシフトを逆転すること
により得ることができる。典型的には、この処理は該ペ
プチド塩を5〜10%の重炭酸アンモニウムに溶解し、
この溶液を15〜25℃にて一夜放置し、次いで凍結乾
燥によりペプチドを回収することで達成される。
【0071】いくつかの場合において、特にメチオニン
が該ペプチド鎖の組立て中にそのスルホキシドとして保
護されている場合、該ペプチド混合物を還元剤で再度処
理して、すべての残留メチオニンスルホキシドを還元し
てメチオニンに戻すことが有利である。この目的のため
に使用する多くの試薬が文献中に記載されているが、例
えばDTT(ジチオスレイトール)、DTE(ジチオエ
リスリトール)およびNMA(N−メチルメルカプトア
セタミド)が好ましい。この還元は、典型的には10〜
30%酢酸中の10%(v/v)MMA溶液としての1
〜5mg/mlのペプチドを12〜48時間、20〜4
0℃にて窒素雰囲気下でインキュベートする。これは
A.クルウェル(Culwell)の処理(“N−メチ
ルメルカプトアセタミド(MMA)を用いたペプチド中
のメチオニンスルホキシドの還元(Reduction
of Methionine Sulfoxide
inPeptides Using N−Methyl
mercaptoacetamide)”、アプライド
バイオシステムズペプチド合成装置利用者用ブレタンN
o.17、(1987)、フォスタシティー、カリフォ
ルニア)を行うことにより達成される。この還元はHP
LCで監視でき、還元が完了した時点でインキュベーシ
ョンは停止される。このメチオニンスルホキシドのメチ
オニンへの還元は不要である。というのは、本発明者等
はこのようなメチオニンスルホキシド含有ペプチドが植
物病原体に対して活性をもつことを見出したからであ
る。しかし、この還元処理により単位重量当たりの高い
活性をもつペプチドが得られる。ペプチドがMMAで処
理された場合、過剰のMMAおよび関連する副生成物
は、該ペプチド混合物の5〜30%酢酸溶液をセファデ
ックス(Sephadex)G−25カラム〔ファルマ
シア(Pharmacia)LkBバイオテクノロジ
(Biotechnology)Inc.ピスカタウェ
イ、ニュージャージ州)に通し、流出液を254nmで
監視することにより除去される。ペプチド−含有画分は
併合され、凍結乾燥により乾燥される。
【0072】単位重量当たり最高の活性をもつペプチド
を、更にHPLCで精製することにより得る。典型的に
は、該ペプチドは逆相HPLCにより精製され、この方
法は1〜2mlの0.1%TFA(トリフルオロ酢酸)
中に溶かした15〜30mgの該ペプチドを2.2×2
5cm、10μ、30Åヴィダック(Vydak)C−
4カラムに注入し、0.1%TFAを含有するアセトニ
トリル−水混合溶媒の種々の勾配で溶出する。このよう
にして得られるペプチドはN−末端、リジン、アルギニ
ン、ヒスチジンおよびオルニチントリフルオロ酢酸塩で
あり、これらは一般に215nmのHPLC積分によれ
ば純度95%以上である。これらペプチド画分の解析的
HPLCは、以下の溶出条件:30分に亘るA中の0〜
60%Bの線形勾配での溶出;流量=1.0ml/mi
n;溶媒A=0.1%水性TFA;溶媒B=TFAの
0.1%アセトニトリル溶液;215nmにおける紫外
吸収により監視、を用いて0.46×25cm、10
μ、300ÅヴィダックC−4カラム上で実施される。
【0073】多くの場合において、該ペプチドの構造は
アミノ酸分析または質量スペクトル解析により確認し
た。ペプチドのアミノ酸分析は、100℃にて24時
間、6N塩酸で加水分解した後に、ベックマンシステム
ゴールドアミノ酸分析器(Beckman Syste
m Gold Amino Acid Analyze
r;ベックマンインスツルメント(Beckman I
nstruments,Inc.)フラートン(Ful
lerton),カリフォルニア州)を用いたHPLC
で、ニンヒドリン検出を利用したイオン交換カラム(例
えば、ベックマンスフェロゲル(Beckman Sp
herogel)AA−Liカチオン交換カラム)上
で行われる。アミノ酸分析はイムノ−ダイナミックス
(Immuno−Dynamics)によっても実施さ
れ、ここではまたはをウォーターズアソシエーツピコー
タグシステム(Waters Associats P
ico−Tag System)〔ミリポーン社(Mi
llipone Corporation)、ベッドフ
ォード、マサーチュセッツ州〕上でのPTC(フェニル
チオカルバミル)誘導体として検出された。
【0074】これらのペプチドのアミノ酸分析は、また
F.ウェスタル(Westall)等の“ペプチドの1
5分酸加水分解(Fifteen Minute Ac
idHydrolysis of Pepitide
s)”、Anal.Biochem,1974,61
pp.610〜613に記載された手順に従って、ペプ
チド−樹脂を使用して行うこともできた。これらの場合
において、該ペプチド−樹脂は、酸塩単独使用に代えて
1:1の塩酸/プロピオン酸を使用して加水分解され
る。得られた混合物は0.45μのナイロンフィルタ
(2〜4容の水を水洗のために使用)を通して濾過し、
得られる濾液を凍結乾燥し、残留物を上記の分析にかけ
た。
【0075】これらのペプチドのFAB−MS(高速原
子衝撃−マススペクトル分析法(fast atom
bombardment mass−spechome
try))は、8KVおよび電流40μAで動作するイ
オンテック(Ion Tech)BUNFサドルフィー
ルドガン(saddled field gun)を備
えたクラトス(Kratos)MS50RFマススペク
トロメータを使用し、た励起イオンを形成するためにキ
セノンを使用して行われた。スペクトルは、該ペプチド
の4mM溶液1μlと、40mM修酸中の90%グリセ
リン1μlとをサンプルプローブの銅ターゲット上で混
合することにより調製された溶液から得た。この装置は
ヨウ化セシウムで較正され、予想される質量の上下約5
00原子質量単位に亘って走査1単位当たり5〜10秒
の速度で走査され、DS90データシステム上に与えら
れるデータは、(M+H)フラグメントを与えるマル
チチャンネルアナライザプログラムによって収集した。
【0076】AMPPP遺伝子学的合成及び精製 先に記したように、AMPPPはまた、ホスト細胞にデ
オキシリボヌクレオチドまたはDNA遺伝子配列(例え
ば式II及びIIIのもののような)を導入し、一以上
のAMPPPを適当な制御シグナル例えば遺伝子プロモ
ーター配列及び遺伝子ターミネーターまたはそれら遺伝
子配列に付着されているポリアデニル化配列でエンコー
ドし、蛋白質合成のための生物学的プロセスを通じてそ
のようなホスト細胞中にAMPPPをエンコードする該
遺伝子配列の発現を実現することによって調製すること
ができる。この方法のためのホスト細胞は、原核細胞
(例えば細菌細胞)にでも真核細胞(例えば植物または
動物細胞)にでも由来して良い。大スケールでの製造目
的のために、微生物ホスト例えば細菌または酵母を、こ
れら有機体のための発酵法の進んだ段階の故に、使用す
ることができる。あるいは、他の遺伝子発現系、例えば
菌類(例えばアカパンカビ)、培養されたヒト細胞また
は昆虫細胞を含むものをAMPPPの製造のために使用
することができる。AMPPPをエンコードする遺伝子
は、専ら化学的合成方法によって調製することもでき、
また、マガイニン(magainins)をエンコード
する天然配列から誘導される配列の一部もしくは総てか
ら部分的に成ることもできる。専らデオキシリボヌクレ
オチドから成るオリゴヌクレオチドの化学的合成は、溶
液化学の適用によって達成することもでき、または、好
ましくは固体の担体上にて行うこともできる。オリゴヌ
クレオチドのためのいくつかの合成化学が、創案されて
おり、リン酸トリエステル、亜リン酸トリエステル及び
ホスホルアミダイド化学を包含する。“DNA及びRN
A配列化の方法(Methods of DNA an
d RNA Sequencing)”(S.M.We
issman編;Preager Publisher
s、ニューヨーク、1983年)1〜22頁中のM.
H.Caruthersの“デオキシオリゴヌクレオチ
ドの化学的合成のための新しい方法(New meth
ods for chemically synthe
sizing deoxyoligonucleoti
des)”、及びK.Itakura他の“合成オリゴ
ヌクレオチドの合成及び使用(Synthesis a
nd use of synthetic oligo
nucleotides)”(Ann.Rev.Bio
chem.53巻、1984年、323〜356頁)を
見よ。ホスホルアミダイト合成化学、例えばN,N−ジ
メチルアミノホスホルアミダイトまたはβ−シアノエチ
ル−ジイソプロピルアミノホスホルアミダイトまたはデ
オキシリボヌクレオチド−モルホリノ−メトキシホスフ
ィンを含むものが、成長するオリゴヌクレオチド鎖への
ヌクレオチドの効率的なカップリング、及び用いられる
化学試薬の安定性のために、好ましい。最も好ましいホ
スホルアミダイト化学は、同等の中間体に比べて持続的
な安定性、及びチオフェノールのような毒性の試薬を避
けることの故に、β−シアノエチル−ジイソプロピルア
ミノ−ホスホルアミダイトを用いるものである。S.
L.Beaucage及びM.H.Carthersの
“デオキシヌクレオシドホスホルアミダイト−デオキシ
ポリヌクレオチド合成のための新しい種類のキー中間体
(Deoxynucleoside phosphor
amidites−a new class of k
ey intermediates for deox
ypolynucleotide synthesi
s)”(Tetrahedron Lett.22巻、
1981年、1859〜1862頁〕;L.J.McB
ride及びM.H.Caruthersの“デオキシ
オリゴヌクレオチドの合成に有用ないくつかのデオキシ
ヌクレオチドホスホルアミダイトの研究(An inv
estigation of several deo
xynucleotide phosphoramid
ites useful for synthesiz
ing deoxyoligonucleotide
s)”(Tetrahedron Lett.24巻、
1983年、245〜248頁〕;T.Dorper及
びE.L.Winnackerの“オリゴデオキシリボ
ヌクレオチドの合成のためのホスホルアミダイト法にお
ける改善(Improvements in the
phosphoramiditeprocedure
for the synthesis of olig
odeoxyribonucleotides)”〔N
uc.Acids Res.11巻、1983年、25
75〜2584頁);及びS.P.Adamsらの“二
つのDNA51−merの合成におけるヒンダードジア
ルキルアミノヌクレオシド亜リン酸試薬(Hinder
eddialkylamino nucleoside
phosphite reagents in th
e synthesis of two DNA 51
−mers)”(J.Amer.Chem.Soc.、
105巻、1983年、661〜663頁)を見よ。固
体担体上のホスホルアミダイト化学は、簡単には固体物
質例えばガラス、シリカゲル、ポリアクリルアミド、セ
ルロース、ポリスチレンニトロセルロース及びいくつか
の他の一般に化学的に不活性の物質に変性されたヌクレ
オチドを付着させることから成り、そこにおいて、ヌク
レオチドリン酸基及びヌクレオチド塩基中の有り得る環
外窒素原子は、オリゴヌクレオチド鎖の線状延長の間の
望まない副反応を避けるために、化学基で保護されてい
る。そのような付着は、種々のリンカーまたはスペーサ
ー部分を通していても良いが、しかし、好ましいリンカ
ーは一般に長鎖アルキルアミンである。M.D.Mat
teucci及びM.H.Caruthersの米国特
許第4,458,066号明細書を見よ。付着したヌク
レオチドは、その5′糖位置(suger posit
ion)にて、酸例えばベンゼンスルホン酸、トリクロ
ロ酢酸またはジクロロ酢酸で除去される、酸に対して不
安定なジメトキシトリチル化学基で保護されて、カップ
リングのために5′−OH基を遊離し、それによって付
加的なヌクレオチドの結合が始まる。このデブロツキン
グまたは活性化工程に適した酸は、トリクロロ酢酸より
もジクロロ酢酸である。固体担体に付着したヌクレオチ
ドと同様に保護されたホスホルアミダイトモノマーヌク
レオチドは次に、ホスホルアミダイト試薬上の5′−O
H基の求核攻撃を促進するために弱酸の存在下に加えら
れる。カップリング工程のために適当な弱酸は、テトラ
ゾール、塩酸アミン及び3−ニトロトリアゾールを包含
し、最も好ましい弱酸はテトラゾールである。固体担体
上のカップリングし損った部位は次に、遊離ヒドロキシ
ル基の無水酢酸でのアセチル化によってブロックまたは
キャップされる。キャップ工程における好ましい共反応
体(coreactant)は1−メチルイミダゾール
である。続いて、天然ヌクレオチドリン酸ジエステル間
の結合が、固体担体上の成長するヌクレオチド鎖の温和
な酸化混合物での処理によるヌクレオチド付加の各サイ
クルにて生じる。この酸化工程は、リン(III)をよ
り安定なリン(V)酸化状態へと転化し、ジクロロ酢酸
またはトリクロロ酢酸のような酸種による引き続いての
何らかのデブロッキングまたは活性化処理工程でのヌク
レオチド鎖の開裂を防ぐ。酸化種としてヨウ素が、酸素
ドナーとしての水と共に使用される。好ましい共試剤
は、テトラヒドロフラン及びルチジンを包含する。固体
担体の、無水アセトニトリルでの洗浄に続き、デブロッ
ク/カップリング/酸化/キャッピングサイクルを、選
択した一または二以上のオリゴヌクレオチドを調製する
に必要なだけ回数繰り返すことができ、各回で適当な保
護されたβ−シアノエチルホスホルアミダイトヌクレオ
チドを、プリンまたはピリミジン塩基を有する選択した
ヌクレオチドに挿入するために用いる。プリン塩基は好
ましくは挿入されたヌクレオチド上のアデニンでもグア
ニンでも良く、ピリミジン塩基は好ましくはシトシンま
たはチミンである。オリゴヌクレオチドの化学合成の簡
単さにより、実験室での仕事及び工業的な自動化された
DNA合成機での一般的な用途のための実際的なガイド
がもたらされた。M.H.Caruthersの“遺伝
子合成機:DNA化学とその使用(Gene synt
hesis machines:DNA chemis
try andits uses)”(Scienc
e、230巻、1985年、281〜285頁);及び
Macromolecular Sequencing
andSynthesis,Selected Me
thods and Applications(Al
an R.Liss,Inc.、ニューヨーク、198
8年、221〜234頁)中の、J.W.Efcavi
tchの“オリゴデオキシリボヌクレオチドの最適化さ
れた化学的合成のための自動化されたシステム(Aut
omated system for the opt
imized chemical synthesis
of oligodeoxyribonucleot
ides)を見よ。工業的装置は、デュポン社(デラウ
エア州、ウィルミントン)、ミリゲン/バイオサーチ社
(カナダ、サン ラファエル)及びアプライド バイオ
システムズ(カナダ、フォスター市)のようないくつか
の供給元から入手し得る。好ましいのはBiosear
ch 8700またはApplied Biosyst
ems 391 PCR−Mate DNA合成装置で
ある。これら装置の操作及びそこで用いられるβ−シア
ノエチルホスホルアミダイト化学サイクルの詳細は、バ
イオサーチ社のモデル8600/8700の使用説明書
またはPCR−Mate Model 391 DNA
合成機の使用者用マニュアル(Applied Bio
systems part number90093
6,version 1.00,reviosion
A dated May 1989)に記載されてい
る。
【0077】オリゴヌクレオチドの最後のカップリング
サイクルは、5′末端ジメトキシトリチル基を着けたま
ままたは脱着して終えることができる。ジメトキシトリ
チル基は、オリゴヌクレオチド全体(full−len
gth)の引き続いての精製において便利なように、好
ましくは着けたままにしておく。終了し、保護されたオ
リゴヌクレオチドは、精製に先立ち、デプロテクトさ
れ、かつ固体担体から開裂されなければならない。担体
樹脂からオリゴヌクレオチドを開裂するために、終了し
たオリゴヌクレオチドを保持する固体担体は、新鮮な濃
水酸化アンモニウムで、室温にて少なくとも1時間処理
される。該固体担体は、次に、さらに濃い水酸化アンモ
ニウムで洗浄され、合わされた濃水酸化アンモニウム
は、保護された塩基から保護化学的官能性を除去するた
めに、密閉されたガラス瓶中、55〜60℃で少なくと
時間インキュベートされる。試料を次に冷却し、
最小限にて、真空下で乾燥するまで蒸発させる。該試料
はまた、新鮮な濃水酸化アンモニウムまたは純度が少な
くとも95体積%のエタノールから再蒸発され得る。最
終的な試料は次に、凍結乾燥(乾燥)した状態で貯蔵す
ることができ、また、−20℃で無期限の貯蔵前に、殺
菌した蒸留水に再懸濁させることもできる。先のPCR
−Mate Model 391使用者用マニュアル、
及びM.H.Carthers他の、先のMethod
s in Enzymology、154巻を見よ。
【0078】上記の好ましい選択より引き出される方法
によって精製された、開裂及びデプロテクトされたどの
オリゴヌクレオチドも、当業者に公知のいくつかの方法
の一以上によって精製することができる。これら精製法
は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、アガロースゲル
電気泳動、サイズ排除クロマトグラフィー、アフィニテ
ィクロマトグラフィー、高性能液体クロマトグラフィー
及び疎水性相互作用コロマトグラフィーを包含するが、
これらに限定されない。好ましい方法は、ポリアクリル
アミドゲル電気泳動、高性能液体クロマトグラフィー及
び疎水性相互作用コロマトグラフィーから成る群より選
択される。それらの好ましい一つの方法は、7Mの尿
素、90mMのトリスHCl(Tris−HCl)、p
H8.3、90mMのホウ酸塩、1〜2mMのエチレン
ジアミン四酢酸(EDTA)二ナトリウムの溶液中の、
垂直12%ポリアクリルアミドスラブゲル、20×40
×09.08cmでの、5′末端にジメトキシトリチル
部分の欠如したオリゴヌクレオチドの、ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動精製である。精製される各オリゴヌク
レオチドの一部(0.3〜3.0a260単位)は、真
空下で乾燥するまで蒸発させ、少なくとも0.01%の
ブロムフェノールブルー及び少なくとも0.01%のキ
シレンシアノールを含有する、脱イオンホルムアミド:
1mMのエチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(>9:
<1)中に再懸濁し、沸騰した水浴にて2〜3分間加熱
し、迅速に氷のスラリー中に置き、次に、各窪み(少な
くとも幅6mm)に入れる。該サンプルは、80〜90
Wにて、ブロモフェノールブルーがポリアクリルアミド
ゲルの長さの少なくとも2/3移動するまで、アノード
側に電気泳動される。オリゴヌクレオチド全体は次に、
該ポリアクリルアミドゲルを、サランラップのような可
撓性の透明なプラスチツクラップの一片に置き、それを
蛍光インジケーター化合物を含有する薄層クロマトグラ
フィープレート〔例えばSilica Gel F−2
54;フィッシャーサイエンティフィック社(Fish
er Scientific Company、ピッツ
バーク、PA)〕の先端に置き、短波長の紫外線照射の
下でポリアクリルアミドゲルを検分することによって、
視覚化される。全バンドの物質は、次にポリアクリルア
ミド中で分けられ、電気溶出(electroelut
ion)または緩衝溶液中での簡単な拡散のような種々
の方法によって、ゲルから精製され得る。好ましい抽出
法は、0.5mlの0.3M酢酸ナトリウム溶液(pH
7.5)中に震蘯しながら一夜拡散させ、続いて遠心分
離によってポリアクリルアミドゲルを除去し、その水層
をフェノール:クロロホルム(1:1、v:v)で継続
的に抽出し、エタノールで沈殿させる方法である。沈殿
したオリゴヌクレオチドは次に、適当な分量(通常、1
0〜1000ulの範囲内)にて適当な緩衝液例えば1
0mMのトリスHCl、pH7.5、1mMのEDTA
二ナトリウム、または殺菌された蒸留水中に再懸濁し、
−20℃にて貯蔵することができる。分子生物学におけ
る現在の手順(Current Protocols
in MolecularBiology、F.H.A
usubel他編、John Wiley andSo
ns,New York、1989年)2.12群“変
性ポリアクリルアミドゲル電気泳動を用いたオリゴヌク
レオチドの精製(Purificatinof oli
gonucleotides using denat
uring polyacrylamide gel
electrophoresis)”を見よ。
【0079】他の、より好ましい精製方法及び5′末端
上のジメトキシトリチル部分をなお有するオリゴヌクレ
オチドの精製に良く適するものは、逆相HPLCカラム
上の高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)であ
る。それら逆相HPLCカラムには、種々の多くの販売
者、例えばMillipore/Waters(ミルフ
ォード、MA)、The Nest Group(サウ
スボロ、MA)、Rainin Instrument
Company,Inc.(ウォーバーンMA)、
J.T.Backer Inc.(フィリプスブルグ、
NJ)、Alltech Associates In
c.(ディアフィールド、IL)またはPierce
Chemical Company(ロックフォード、
IL)から市販されているシリカまたはポリマーに基づ
く適当な樹脂のいずれをも充填することができる。オリ
ゴヌクレオチドは、例えばいくつかの非破壊的な緩衝液
中のいずれかのアセトニトリル勾配によって、カラムに
入れられ、分画され、それらHPLCから溶出される。
好ましいアセトニトリル勾配は、0.1M酢酸トリエチ
ルアンモニウムのpH7.0の緩衝液中、5〜40%、
より好ましくは5〜30%の範囲内である。好ましい逆
相HPLCカラムは、それらに結合した直鎖アルキル鎖
部分が、例えばC、CまたはC18のアルキル鎖を
有するものを包含する。精製された全体オリゴヌクレオ
チドを含有する適当な画分は、次に一緒にされ、真空下
で蒸発され、3%(v/v)の酢酸水溶液中、室温で1
0〜30分間再懸濁される。その脱トリチル化されたオ
リゴヌクレオチドは、次にエタノールで沈殿されるか、
あるいは他の適当な方法例えばサイズ排除クロマトグラ
フィーによって精製される。あるいは、種々のタイプの
カラム及び勾配物質を用いたHPLCによってもまた、
全体脱トリチル化オリゴヌクレオチドを精製することが
できる。手引きとして、G.Zon及びJ.T.Tho
mpsonの“核酸研究における高性能液体クロマトグ
ラフィーの概観(A review of high−
performance liquid chroma
tography in nucleic acids
research)”〔バイオクロマトグラフィー
(Bio Chromatography)第1巻(1
986年)、22〜32頁〕を見よ。
【0080】他のより好ましい方法は、疎水性相互作用
クロマトグラフィーによるオリゴヌクレオチドの精製で
ある。本発明の目的のためのこの精製方法は、疎水性樹
脂上の大気圧下での逆相クロマトグラフィーの形であ
る。水酸化アルモニウムデプロテクト及び開裂溶液中の
粗オリゴヌクレオチド混合物は、1.0Mの酢酸トリエ
チルアンモニウム(pH7.0)のような適当な緩衝液
中で平衡にされた疎水性樹脂に添加される。結合したオ
リゴヌクレオチドは次に、2%トリフルオロ酢酸に1〜
3分間暴露することによって脱トリチル化され、次に、
15〜40%アセトニトリル水溶液中に回収される。回
収されたオリゴヌクレオチドは次に凍結乾燥され、上記
のように、適当な緩衝液または殺菌された蒸留水中に再
懸濁される。
【0081】本発明の目的のための部分的にまたは全面
的に合成された遺伝子を調製するために、一以上の合成
オリゴヌクレオチドが必要である。任意の適当なオリゴ
ヌクレオチド及び/または天然の遺伝子例えば天然のマ
ガイニン遺伝子の一部または全部は、そのDNAを加
熱、カオトロピック剤例えば尿素もしくはホルムアミド
との混合、またはアルカリ性溶液への暴露のようないく
つかの方法によって変性することにより、一以上のAM
PPPをエンコードする遺伝子へと配列するこができ
る。リン酸塩部分を、任意のDNAまたはそれを欠いた
オリゴヌクレオチドに、T4ポリヌクレオチドキナーゼ
のような酵素を用いて酵素的に付着することができる。
分子生物学における最近の手順(Current Pr
otocols in Molecular Biol
ogy,前出)の3.10部を見よ。本発明の範囲内
で、任意の追加的な天然DNAの存在下または不存在下
での遺伝子の調製において用いられる任意のオリゴヌク
レオチドは、次に、適当な方法、例えば室温へのゆっく
りとした冷却、または任意のカトトロピック剤を除去す
る透析によって、解変性またはアニーリングされる。こ
れらアニーリングされたDNAはT4 DNAリガーセ
のような適当な酵素での処理によって共有結合的に結合
され得る。Current Protocols in
Molecular Biology、前出の3.1
4部を見よ。
【0082】もし必要かつ適当であるなら、この方法に
より調製された、AMPPPをエンコードする遺伝子生
成物を、製造社の仕様書に従う制限エンドヌクレアーゼ
での処理によって、または当業者に公知の方法によっ
て、遺伝子制御DNA配列に付着するために調製するこ
とができる。例えば、T.Maniatis他の“分子
クローニング(Molecular Cloning,
supra,前出)、104〜106頁を見よ。それら
を特定のホスト細胞中で蛋白質として表現し得るように
するためにAMPPPをエンコードする遺伝子に付着さ
れた遺伝子制御シグナルは、遺伝子プロモーター(ge
ne promoter)配列〔これは、ホスト細胞の
生物学的組織により認識され、ホスト細胞中のRNAポ
リメラーゼによるDNA配列のメッセンジャーRNA
(mRNA)への翻訳を誘引する〕を包含し得る。この
mRNAはそれ故、ホスト細胞内でリボゾーム上で蛋白
質生成物へと翻訳され得ることが必要である。該遺伝子
プロモーター配列は、転写及び翻訳についての上記の条
件に合致する限り、ホスト細胞のそれとは異なる細胞中
に見出されるプロモーター配列から部分的にまたは総て
誘導することができる。例えば、グラム陰性菌エシェリ
ヒアコリ(Escherichia coli)からの
遺伝子プロモーター配列は、グラム陽性菌バシルスズブ
チリオ(Bacillus subtillis)中の
AMPPPの表現のために十分である。
【0083】一以上のAMPPPの表現のためにAMP
PP遺伝子に付着され得る、第二の遺伝子制御要素は、
遺伝子ターミネーターまたはポリアデニル化配列であ
る。このDNA配列は、さらなる転写を妨害し、中止す
る遺伝子情報を含有し、真核細胞の場合、mRNAの
3′末端での一以上のアデノシンヌクレオチドの付着を
指示する情報を提供する。遺伝子ターミネーター配列
は、部分的にまたは全面的に、ホスト細胞のゲノムから
またはホスト細胞内での転写の適当な終了において有効
であることが公知の細胞とは違ういくつかの細胞のゲノ
ムから生じるターミネーター配列を表現することができ
る。そのような配列の例は、サルモネラ チフィムリウ
ム、(Salmonella typhimuriu
m)ヒス オペロン独立(his openronrh
o−in dependent)転写ターミネーター配
列〔例えばM.E.Winklerの“Escheri
chiacoli and Salmonella t
yphimuriumu:Cellular and
Molecular Biology”(F.C.Ne
idhardt 主編;Amrican Sosiet
y for Microbiology,1987年)
第25章を見よ〕、またはオクトピンシンターゼアグロ
バクテリウム ツメファシエンス(Agrobacte
rium tumefaciens)Tiプラスミド
〔例えばH.DeGreve他の“Nucleotid
e sequence and transcript
map ofthe Agrobacterium
tumefaciens Ti plasmid−en
coded octopine synthase g
ene”(J.Mo1.Appl.Genet.1巻、
1982年、499〜511頁)を見よ〕である。
【0084】遺伝子制御シグナルを付着された一又は複
数のAMPPP遺伝子は好ましくは、適切な遺伝子によ
ってエンコードされる一以上のAMPPPを表現する目
的のために、原核のまたは真核の出所のホスト細胞中に
導入される。導入の手段は、当該技術の文献に良く記載
されており、遺伝子表現が望まれるホスト細胞のタイプ
に依存する。例えば、外部から供給されたDNAによる
バクテリア細胞例えばエシェリヒア コリの細胞形質転
換は、塩化カルシウム法によって行うことができる。典
型的には、遺伝子制御シグナルを付着された一又は複数
のAMPPP遺伝子は、形質転換操作に先立ち、適当な
形質転換ベクターに共有結合的に結合される。そのよう
なベクターは、R.L.Rodriguez及びD.
T.Denhardtの、ベクター:分子クローニング
ベクター及びその使用の概観(Vectors:a S
urvey of Molecular Clonin
gVectors and Their Uses)
〔ブッターワース(Butterworths)、ボス
トン:1988年〕中で概説されている。同様に、T.
Maniatis他の分子クローニング(Molecu
lar Cloning、前出)第247〜255頁を
見よ。
【0085】適当なホスト細胞に任意のそれら遺伝子表
現系で表現されると、該AMPPPは慣用の手段で抽出
及び/または精製され、部分的に精製されたまたは実質
的に精製された形で、植物病原体に対して用いられる。
ホスト細胞からのAMPPPの抽出法は、ホスト細胞の
加熱及び/または酵素的溶解、脂質溶液、または水性有
機ミセル溶液への可溶化、並びにフレンチプレスによっ
てホスト細胞を押し破ることによる、細胞膜及び/また
は細胞壁の圧力による破壊(pressurerept
ureing)を包含する。細菌がホスト細胞である場
合の好ましい細胞溶解法は、望まれる製造スケールに依
存する。大スケールでの製造のためには、細菌細胞の熱
または圧力による破壊が好ましい。例えばH.Hell
ebustの“組み替え融合蛋白質を安定化させるため
の種々のアプローチ(Different appro
aches to stabilize a reco
mbinant fusion protein)”
〔BioTechnology,7巻(1988年)、
165〜168頁〕を見よ。抽出されたAMPPPは、
さらなる精製を行わない中間の形で用いられても良く、
また、サイズ排除クロマトグラフィー、イオン交換クロ
マトグラフィー、電気泳動、アフィニティークロマトグ
ラフィーのような方法によって細胞の内容物の一以上の
分別を適用することによって部分的にまたは完全に精製
されても良い。
【0086】他の可能性は、AMPPPをエンコードす
るこれらの遺伝子を表現しかつAMPPPを蛋白質生成
物として表現するために、ホスト受容体(recipi
ent)として全型発育能の植物細胞(totiple
nt plant cell)を使用することであり、
それによって繁殖能力ある作物植物を再生することがで
きる。この後者の例において、受容体植物は、遺伝子的
に形質転換したまたは突然変異植物と称される。外来遺
伝子を植物中に導入するためのいくつかの公知の方法が
ある。方法の選択は主に、形質転換される作物植物のタ
イプに依存する。しかしながら、これらの方法の他多く
を、本発明に従い用いることができる。
【0087】双子植物中にDNAを移すのに特に有効な
方法は、アグロバクテリウム(Agrobacteri
um)の使用である。この方法において、問題の遺伝子
(例えば、CAMV35S5′プロモーター領域及び
3′OCSターミネーター領域を有するAMPPP)
は、選別しうる遺伝子(selecable gen
e)〔例えば、トランスポゾンTn5のネオマイシンホ
スホトランスフェラーゼ(neomycin phos
photansferase)II、ホスフィノスリエ
インアセチルトランスフェラーゼ(phosphino
thriein acetyltransferas
e)等をエンコードする遺伝子〕を持つ小さな組み替え
プラスミド中に重ね継がれたT−DNA領域の境界の間
に挿入される。該組み替えプラスミドは次にアグロバク
テリウムホスト中に、直接形質転換によりまたは三親交
配(triparental mating)により導
入される。問題の遺伝子を担持するアグロバクテリウム
株は次に、細菌と植物サンプル(例えば葉盤)を2〜3
日間共培養することによって、双子葉植物の組織の形質
転換に用いられる。形質転換された細胞は適当な試薬の
選択によって回収され、そして、植物は再生され得る。
R.B.Horsch他の“植物中への遺伝子の移入の
簡単かつ一般的な方法(A Simple and G
eneral Method of Transfer
ring Genes into Plants)”
〔サイエンス(Science )227巻、1985
年、1229〜1231頁〕を見よ。
【0088】植物細胞の形質転換において、特に、より
扱いにくい単子葉作物植物で用いられてきた他の方法
は、化学的に誘発される移入(例えばポリエチレングリ
コールを用いて);(Lorz他のProc.Nat
l.Acad.Sci.82:5824〜5828、1
985年を見よ)、バイオリスティクス(biolis
tics〔W.J.Gordon−Kamm他“メイズ
細胞形質転換及び繁殖しうる突然変異植物の再生(Tr
ansformation of Maize Cel
ls and Regeneration of Fe
rtile Transgenis Plants)”
The Plantcell、2巻、1990年、60
3〜618頁〕、微量注入法(Neuhaus他、Th
eor.Appl.Genet.、75:30、36、
1987年)、及び他(Potrykus、Bio/T
echnology、9:535〜542、1990
年)を包含する。
【0089】AMPPPの外部施与 病原体に対して植物を保護するためにAMPPPの外部
施与を用いるならば、AMPPPは、1〜100μg/
mlの間のAMPPPを含有する液状溶液もしくは懸濁
物を形成するように希釈されるか、または微粉末として
施与するために希釈の固体と混合されるであろうと予期
される。施与の正確な特性は、標的とする特定の病原菌
に一部依存する。特定の作物及び病原体へ一般的な施与
方法を適合させる詳細な方法は、植物病原体の制御のた
めの殺虫剤の評価方法(Methods For Ev
aluating Pesticides For C
ontrol of Plant Pathogen
s)、アメリカ植物病理学会(American Ph
ytopathological Society)、
1986年〕中に見ることができる。本発明のこの態様
に従い特に有用であると期待される施与方法は、植物全
体もしくはその部分の間欠性の水性及び非水性噴霧、種
のコーティング、及びかんがいシステム(例えばグリー
ンハウス霧ベンチ(greenhouse mist−
benches)への含有)を包含する。該処方に加え
得る補剤は、可溶化を助ける剤、湿潤剤及び安定化剤、
またはマイクロカプセル化生成物を生じる剤を包含す
る。該処方は好ましくは無機塩を高い含有率で含むべき
ではなく、特に、二価のカチオン例えばCa++、Mg
++、Fe++を含まない。外部施与はまた、組み替え
微生物体を、増殖し得る形で、またはAMPPPを不活
性にしない方法で増殖し得ない形に転換して使用するこ
とができる。もし増殖し得る組換微生物をAMPPPを
運ぶために使用するのなら、それらが目的植物をコロナ
イズする能力を有するのが好ましい。
【0090】AMPPP抗菌活性 本発明の目的のために好ましいこれらのAMPPP組成
物は、多様な判断基準の少なくともいくつかに合致する
ものである。本発明に従うAMPPPのための主な判断
基準は、一以上の植物病原体に対する活性である。すな
わち、これらペプチドは植物病原体を妨げるのに有効で
あるべきである。“植物病原体”と言う語は、植物にダ
メージ及び/または病気をもたらし得る有機体を包含
し、菌類、原核生物(細菌及びマイコプラズマ)、ウィ
ルス及びウイロイド、線虫、原生動物を包含する。
【0091】例えば、植物の病気を引き起こし得る、
8,000種よりも多くの菌類が存在する。植物病原体
(Plant Pathology)(George
N.Agrios、第3版、Academic Pre
ss,Inc,、1988年);植物病原体細菌の同定
のための文献ガイド(A Literature Gu
ide for Identification of
Plant Pathogenic Bacteri
a)(A.Y.Rossman他、American
Pathological Society、St,P
aul.MN、1988年);植物病原体細菌の同定の
ための実験室ガイド(The Laboratory
Guide for Identification
of Plant Pathogenic Bacte
ria)(N.W.Schad編、American
Pathological Society、St.P
aul.MN、1980年)を見よ。そのような広範な
病原体の認識において、本発明の一態様の文脈で最も有
用なAMPPPは、数多くの植物病原体の成長または存
在を阻止または遅らせる広い活性スペクトルを有するも
の、または特定の病原菌の群、特に作物において病気を
引き起こす群に対して非常に有効なものである。例え
ば、エルウィニア種は、農民が年に数億ドル費やすとこ
ろの種々の腐敗病及び立ち枯れ病の原因となる。エルウ
ィニア種の生存または増殖を制御し得る一以上のAMP
PPがそれ故、望まれる。しかしながら、より望ましい
のは、他の菌類に対して及び/または組み合わされて特
定のホストを攻撃し得る他のクラスの病原菌に対するあ
る程度の活性をまた提供するAMPPPである。上記の
ような状態の例は、いくつかの菌類及び細菌(例えばフ
サリウムspp、ジベレラ(Gibberella)s
pp、ディプロディアspp、マクロホミナ(Macr
ophomina)spp、ピシウム(Pythiu
m)spp、セファロスペリウムspp、エルウィニア
spp、シュードモナスspp)の種々の組み合わせに
より生じるメイズにおける茎の腐敗である。他の例は、
作物生成物の収穫後の病気におけるように、ダメージを
受けた組織が腐敗性の有機体により侵入される状態を包
含する。
【0092】数多くの共生のまたは良性の微生物(これ
らは主に細菌種である)が、植物に関連して発見されて
いる。有用なAMPPPは、一以上のはっきりした植物
病原体の有効な制御を示す一方で、これらの微生物の生
存に影響を有さないものである。それ故、いくつかの状
態においては、ある程度の特異性が有益である。例え
ば、根系の保護を望む場合には、リゾビウムsppのよ
うな有機体(これは、大気中の窒素を固定する)または
シュードモナスsppのような根生有機体(root
colonizing organism、これらは、
特定の病原体からの根の保護をもたらす)を、そのまま
放っておくのが好ましい。これらの有益なまたは良性の
有機体の多くが細菌であるため、細菌に対する低下した
活性を有するAMPPPに対して特定の用途がある。こ
の見地に従うAMPPPは、〔His10〕Mag2、
〔His11〕Mag2、(His10、His11
Mag2、〔Thr)Mag2、〔Glu〕Mag
2及び(Phe〕Mg2を包含するが、これらに限定
されない。
【0093】AMPPP蛋白分解耐性 本発明に従う好ましいAMPPP組成物の選択のための
他の基礎は、一以上の植物プロテアーゼまたは植物病原
体プロテアーゼによる消化または分解に対する耐性であ
る。植物は蛋白質を分解するのに用いられる酵素を、細
胞中に、細胞レベルより下の細胞内器官中に、小室中
に、または細胞間の細胞外スペースに含有する。これら
の酵素(プロテアーゼとしてもまた知られている)は、
アミノ酸配列を結び付ける特定の結合を切り、不活性な
または活性度の低いフラグメントを生じることによって
蛋白質及びペプチドを分解する。本発明の関係におい
て、この自然の現象は、植物病原体の成長を妨げること
により植物を保護し得るAMPPPを不活性にし得るた
めに、害となり得る。この問題は、細胞外スペースに含
有されるプロテアーゼに暴露される局所的に施与された
AMPPP、及び細胞内プロテアーゼに暴露される表現
されたAMPPPの両者について存在する。 の皮膚の滲出物にあるプロテアーゼにより生じ、この部
位が消化のためにプロテアーゼにとって利用しうると言
うことを示す。先の、M.G.Giovanniniら
の文献を見よ。
【0094】一以上の植物プロテアーゼに対して敏感で
あるとして特徴付けられ得るペプチド結合に隣接する部
位における、少なくともいくつかのアミノ酸置換及び/
または欠失は、蛋白質加水分解を低下または排除する。
これは、少なくとも部分的には、プロテアーゼ酵素とA
MPPP基質の開裂部位の間に乏しい“適合”を導入す
ることによって、一又は複数の個々の植物プロテアーゼ
の活性が阻害されることによるのであろう。
【0095】予想外なことに、植物プロテアーゼを含有
する植物細胞外液でのAMPPPの処理による蛋白質加
水分解は、マガイニン1及びマガイニン2の位置7及び
8における夫々HisとSer、並びにマガイニン2の
位置21及び22における夫々MetとAsnの間の結
合の開裂によって起こると言うことが見出された。これ
らの現象の認識において、植物プロテアーゼによる不利
な蛋白質加水分解を大きく減じるに有効なこれら一以上
の位置における特定の置換が発見された。そのように変
性されたペプチドは、それ故、変異遺伝子の植物におけ
る表現のための候補であり、かつ作物の保護のための慣
用の応用のために有用である。前記の位置での置 におけるArg、His、Glu、Trp、Tyr、T
hr、Val、Ala、Leu、Ile、Gly、As
p、Phe、Pro、3Hyp、4HypもしくはMe
tを包含する)による不利な蛋白質加水分解を(除去し
ないなら)減じるのに有効であろう。本発明のこの見地
に従 おけるGlu置換である。
【0096】Arg及びLysが蛋白質加水分解に実質
的な作用を有することが見出されたと言う事実は、これ
ら化合物と、それらがマガイニン1及びマガイニン2に
おいて置換するHis残基との間の生化学的pHにおけ
る電荷が類似であることより、予想外のことである。本
発明に従い、AMPPPにおける位置7、8、21及び
/または22における好ましいアミノ酸置換のいくつか
または総ては、他の置換、除去、及び/または延長(e
xtension)と組み合わされることができ、蛋白
質加水分解に抵抗するだけでなく、一以上の植物病原菌
に対する増大した活性、特定の植物病原菌に対する選択
された活性、及び/または低い植物毒性例えば農業にお
いて受容し得る植物毒性を有するペプチドを提供する。
これらの位置におけるどの置換がAMPPPの蛋白質加
水分解に対する耐性を高めるかの決定において、多くの
要因を考慮すべきである。考慮すべき一つの要
【0097】さらにその上、種々の位置、特に位置21
及び22における置換を行うかまたは行わないかの決定
において、AMPPPのサイズが重要である。例えば
〔Des Asn22、Des Ser23〕マガイニ
ン2は、本発明に従う、有意な抗菌活性を有する二重残
基省略誘導体(double residue omi
ssion derivative)である。しかしな
がら、この21−merは、別の方法で蛋白質加水分解
より生じるであろう21− り、残留する21−merの感度の低下を提供するのが
望ましい。AMPPPの組み立てにおいて考慮する他の
要因は、先に記したように、植物毒性である。潜在的な
植物毒性を有する特定のAMPPPは、その濃度が特定
のレベル未満に保たれるならば、機能上植物毒性でな
い。それ故、先述の位置のいずれかを変性させて、蛋白
質加水分解に対する減ぜられた(しかし完全ではない)
耐性を、少なくとも位置7及び8に提供するのが望まし
いであろう。植物毒性濃度の蓄積を避ける速度で分解さ
れるAMPPPを設計することが可能である。
【0098】植物組織中の一以上の植物プロテアーゼ、
特に細胞外プロテアーゼに対するAMPPPの相対的抵
抗の尺度は、蛋白質を多量に含み、植物組織から誘導さ
れた植物プロテアーゼを含む溶液の使用によって得るこ
とができる。細胞外プロテアーゼの場合、このことは細
胞外液を得るための標準的な方法、例えばF.Klem
notの“Method of Obtaining
Fuluid From the Intercell
ular Spaces of Foliage an
d the Fluid’s Merit As Su
bstitute For Phytobacteri
al Pathogens”(Phytopathol
ogy、55巻1965年、1033〜1034頁)中
で論議されたような方法を用いて、または特定の作物植
物の培養した細胞から採られた上澄液または植物組織の
浸潤液の一部を集めることによって行うことができる。
これらの方法は、植物病原体からプロテアーゼを得るた
めにもまた、用いられる。もし、時間長さを増大させる
または溶液(一以上の植物プロテアーゼを含む)の濃度
を増大させて行ったAMPPPのインキュベーションが
AMPPPの蛋白質加水分解の量の増大をもたらすと言
うことが示されるならば、投与−反応の関係が、AMP
PPの任意の蛋白質加水分解について推定される。この
方法は、それらで処理される又はその中で作られる作物
植物中で出合う蛋白質加水分解条件及び化合物にAMP
PPを付す故に、他の方法よりもかなり優れている。
【0099】細胞外プロテアーゼに加えて、AMPPP
は他の小器官又は小室に存在するプロテアーゼに対して
も試験することができる。これは、植物細胞または組織
を機械的または酵素的に破壊し、次に小器官を速度及び
密度勾配遠心分離によって分別することにより行うこと
ができる。該小器官はすると破壊されて内部のプロテア
ーゼを放出する。この一般的操作は小器官例えば葉緑
体、ミトコンドリア、ペルオキシゾーム、空胞等の中の
プロテアーゼの存在下でのAMPPPの安定性の試験に
使用することができる。
【0100】本発明に従い、細胞より下のレベルの小器
官、植物組織、植物細胞培養物または植物病原体細胞培
養物から調製された溶液は、通常非常に稀薄である。プ
ロテアーゼは通常、溶液中に、水の約1ppm(水百万
部当たり1部)から水の約1ppt(水千部当たり1
部)の量にて含まれる。しかしながら、蛋白質加水分解
に対する耐性の試験に用いる場合、該溶液はさらに水で
20倍まで希釈される。それ故、プロテアーゼは水の約
0.05ppmもの少量にて含まれる。本発明に従う試
薬において有用なプロテアーゼの実際の量は、はっきり
させるのが困難である。しかしながら、該試薬は、予め
決められた時間(通常約5時間未満)の間に試験化合物
の少なくとも50%の分解を生ずるに十分な量のプロテ
アーゼを含有して用いられるのが好ましい。試験される
試薬及び化合物は、約37℃の温度にてインキュベート
され、次に、試薬内のプロテアーゼを不活性化すること
によって(ある程度生じた)分解を止める。このこと
は、多くの方法、例えば酸例えばクエン酸、トリフルオ
ロ酢酸の添加、界面活性剤の添加、または加熱によって
行うことができる。該試薬の効力を証明するための簡単
なチェックは、蛋白質加水分解に対する天然の耐性を持
たないマガイニン1またはマガイニン2についてその作
用を試験することによる。試験されたマガイニン1また
はマガイニン2が約5時間未満に十分に分解されたなら
ば、該試薬で試験された他のAMPPPは、定性的にそ
れと同程度であろう。
【0101】他の慣用の添加物は、容易に明白な理由に
より、本発明に従う試薬中に含めて良い。これらは緩衝
剤例えばトリス〔トリス(ヒドロキシエチル)アミノメ
タン〕;Met〔2−(N−モルホリノ)−エタンスル
ホン酸〕;及び(N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラ
ジン−N′−(2−エタンスルホン酸))、保存剤例え
ばナトリウムアジドまたはチメロサールを包含する。こ
れらの添加物の混合物もまた有用である。これら添加物
は、存在する場合、一般に約0.01〜0.10%の量
にて含まれる。
【0102】蛋白質加水分解は、多くの方法、例えばイ
オン交換クロマトグラフィー、電気泳動分析法、等電点
電気泳動法、高性能液体クロマトグラフィー、サイズ排
除クロマトグラフィー、アフィニティクロマトグラフィ
ー、イムノアッセイ、及び当業者に公知の他の方法によ
って監視することができる。蛋白質加水分解の証拠は、
AMPPPのフラグメントを検出することによって得る
ことができる。蛋白質加水分解のさらなる証拠は、それ
らAMPPPフラグメントの組成を同定することによっ
て得ることができる。そのような同定は、それらフラグ
メソトのアミノ酸分析及び分子量測定を包含する(但し
これらに限定されない)当業者に公知の種々の方法によ
って行うことができる。分子量測定の好ましい測定は、
FAB−MS及びHPLC−MSを包含する。この特性
の情報はまた、AMPPP上の蛋白質加水分解攻撃の一
又は複数の部位についての証拠を提供し、アミノ酸の置
き換え及び/または置換が蛋白質加水分解に対するAM
PPPの耐性を増大させると言うことを示唆する。
【0103】本発明において具現化された一以上のAM
PPPが、一以上の植物プロテアーゼによる分解に対し
て耐性であるがしかし、植物病原体によって分泌された
一以上のプロテアーゼによる蛋白質加水分解に対しては
敏感であることも有り得る。この例において、それらプ
ロテアーゼの検出は、AMPPPを、AMPPPの有効
性が望まれる一以上の植物病原体の培養上澄液と共にイ
ンキュベートし、先に議論した一以上の方法によって、
AMPPPがエキソまたはエンド蛋白質加水分解的のど
ちらで分解されるか判定することにより可能である。す
ると、そうして検出されたAMPPPに対するこの性質
の任意の微生物的に誘導されたプロテアーゼ活性は、A
MPPP内の開裂の部位を決定するための基礎として役
立つことができ、AMPPP内のアミノ酸置換及び/ま
たは除去の設計及び合成を潜在的に導き、そのことは、
目的の植物病原体から生じるプロテアーゼによる分解に
対する感度を減じるまたは除去する。
【0104】あるアミノ酸置換及び/または除去は、蛋
白質加水分解を減じるために好ましいものの、農業上重
要な一以上の植物病原体に対するAMPPPの効力に負
の影響を有するであろう。逆に、AMPPPの効力を保
護するまたは高めるために好ましいこれら置換及び/ま
たは除去は、一以上の植物プロテアーゼに対する耐性を
与える点で、効果がないことが示され得る。それ故、最
大の利益は、植物プロテアーゼに対するより大きな耐性
を生じ、一方でまた、抗生のいくつかの好ましい特徴例
えば目的有機体としてのいくつかの好ましい植物病原体
に対する高レベルの活性、または減じられた植物毒性の
ような他の改善されたいくつかの特徴を保護するまたは
高めるペプチドにより与えられる。
【0105】かなりの濃度の一以上のAMPPPが求め
られるところの植物組織内の部位は、当該AMPPPの
蛋白質加水分解に対する耐性を与える故に、同様に考慮
しなければならない。例えば、根のレベルでの感染によ
りもたらされる病気(例えば菌類及び/または線虫によ
る)に対する大きな耐性を与えるために、主に植物の根
における有効な濃度でのAMPPPを望むのであれば、
根に特有のプロテアーゼ活性に対する耐性が第一の関心
事であろう。蛋白質加水分解に対する耐性をAMPPP
に与えるために、一以上のAMPPPのかなりの濃度が
望まれるところの植物組織内の部位を考慮にいれなけれ
ばならない。例えば、根のレベルでの感染によりらもた
らされる病気(例えば菌類及び/または線虫による)に
対するより大きな耐性を与えるために、AMPPPが主
に植物の根において有効な濃度であることを望むのであ
れば、根に特有のプロテアーゼ活性に対する耐性が第一
の関心事であろう。
【0106】植物毒性 植物病原体の阻害に使用される好ましい組成物を選択す
るためのさらに他の基準は、植物毒性である。AMPP
Pは、好ましくは、植物細胞または植物組織に対して、
相対的に最小の毒性挙動を示すべきである。特に、抗菌
活性またはプロテアーゼ分解に対する安定性を増大させ
る意図の変性は、植物毒性を増大させてはならない。毒
性挙動は、死亡、成長の抑制、大気中の炭素の光固定の
低下、栄養素例えば窒素もしくはリンの同化の低下、ま
たは作物収量の低下によって明らかにし得る。それ故、
機能上それらのホストと相容性のペプチドを提供するこ
とが重要である。
【0107】それ故、一つのAMPPPを、別のAMP
PP、又は天然のマガイニン、又は実際のまたは将来的
工業的価値の他の抗菌化合物との比較において、植物毒
性のいくつかの相対的指数が好ましい。そのような指数
は、正常な植物細胞小器官機能の阻害におけるAMPP
Pの可能な作用であり得る。好ましい指数は、分離した
植物葉緑体による酸素の放出もしくは炭素の固定、また
は分離した植物ミトコンドリアもしくは細胞による酸素
呼吸である。これら作用は、当該技術分野において入手
し得る種々の方法及び装置例えばワールブルク(War
burg)装置または酸素電極によって監視することが
できる。“光合成の簡単な測定における酸素電極及び蛍
光プローブの使用(The Use Of the O
xygen Electrode and Fluor
escence Prove In Simple M
easurements Of Photosynth
esis)”(D.Walker、1987年、Han
satech Ltd.、Kings Lynn、No
rfolk、England)を見よ。
【0108】AMPPPアミノ酸成分 今議論した植物相互作用判断基準に加えて、本発明に従
うAMPPPは好ましいサイズを有する。天然のマガイ
ニンをモデルとするAMPPPのための好ましいサイズ
は、約18〜24のアミン酸、より好ましくは約21〜
24個のアミノ酸である。18個のアミノ酸と言うAM
PPPについての最小のサイズは、これがトランスメン
ブランペプチドのための概略の最小サイズであるために
選択される。約21個のアミノ酸と言う好ましい最大サ
イズは、このサイズが、先に議論した方法で試験した場
合に、少なくともいつくかのヒト病原性微生物及び少な
くともいくつかの植物病原体に対して本質的に完全なま
たはほぼ完全な活性を有する天然マガイニンの誘導体の
概略のサイズを表すために、AMPPPのために選択さ
れる。長さの上限は、約24個の残基である。と言うの
もこのサイズは、N末端Metまたは(f)Metを包
含する本発明に従うAMPPPの延長を表すためであ
る。
【0109】 Hyp,4Hyp,Thr,Ser,Trp,Tyr,
3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Gln,Ly
s,Asn,Glu,His,Asp,Orn及びAr
gから成る群より選択されるアミノ酸で l,Ala,Gly,Pro,3Hyp及び4Hypか
ら成る群より選択されるアミノ酸であり、X も異なっていても良く、Arg,Orn,Asp,Hi
s,Glu,Lys,Gln,Tyr,Thr,3,4
−ジヒドロキシフェニルアラニン、Trp,Met,A
sn,Ser,Ala,Phe,Val,Ile,Le
u,Pro,3Hyp及び4Hypから成る群より選択
されるアミノ酸である)を有する組成物を包含する。上
記の位置にこれら一以上のアミノ酸で置換されたマガイ
ニン1は、植物病原体の阻害における有用性の故に、好
ましい。ここで使用する“阻害する”及び“阻害”と言
う語は、阻止、破壊及び/または不活性化を意味する。
すなわち、本発明に従うペプチドは、目的の植物病原体
を殺す必要はなく、植物感染の進行を妨げることのみを
必要とする。
【0110】 His,Gln及びTyrから成る群より選択されるア
ミノ酸である式(I)の配列を有する組成物を包含す
る。
【0111】本発明に従うマガイニン1のいくつかのよ
り好ましい置換は、Ala13,Ala18;Ly
;Arg,Ala;Phe;Thr;Gl
;Lys10,Ala18;Ala19;Ar
,Thr;Arg,Glu;Arg;Al
;Lys,Thr;Lys,Ala;Ly
,Glu;Ala,Thr;Ala;Al
;Phe;Thr;Phe,Ala;Ph
,Glu;Pro11,His10;Hi
11;及びHis10,His11包含する。
【0112】天然に産出するマガイニン1及びマガイニ
ン2は、動物病原体に対して活性であり、アフリカツメ
ガエル(African clawed frog)に
おいては、N−ターミナル末端において、Met及び
(f)Metのいずれのメチオニル基をも有さないと言
うことが見出される。高度な生命型(life for
m)すなわち真核生物はペプチドを通常メチオニン化さ
れた形(methionated form)で表現
し、続いてメチオニン化されたペプチドを処理して活性
なペプチドの形を得る故、そのことは驚くことではな
い。本発明の教示に従い組み立てられる活性なAMPP
Pは、N−末端メチオニル残基すなわちf(Met)ま
たはMetを有することができ、このことは特定の例に
おいて望ましい。前記のように組み立てられたAMPP
Pの細胞処理の必要性は、(除かれていないとしても)
有意に減じられているので、そのことは意味のある発見
である。すなわち、メチオニル残基の付加によって、ま
たはメチオニル残基の付加と組み合わされた他のアミノ
酸残基の除去及び/または置換によってメチオニン化さ
れるAMPPPは、さらなる細胞処理なしで、抗菌活性
を示す。この発見の利用は、農業用製品の開発を非常に
容易にするだけでなく、AMPPPの遺伝的に操作され
る製造をも容易にするであろう。
【0113】天然に産出する蛋白質は通常アミノ末端に
おいてメチオニン(Met)を有するので、AMPPP
のアミノ末端への一のアミノ酸メチオニンまたはN−ホ
ルミル化メチオニン“(f)Met”の付加によるAM
PPPの延長はまた、本発明に従う好ましい態様であ
る。しかしながら、細菌蛋白質は通常、N−末端におい
てN−ホルミル化Metを導入し、続いてホルミル基の
翻訳後除去による蛋白質合成を開始する。AMPPPが
細菌によって作られるところの天然に生じる活性マガイ
ニン1及び2と異なり、製造された活性AMPPPのい
くつかまたは総ては、N−末端(f)Metアミノ酸を
含むべきである。本発明のAMPPPは、特定の一重及
び二重残基省略(omission)誘導体を含む。こ
れらAMPPPは、先に報告された類似の化合物がヒト
細菌病原体の処理において作用しないと言う事実にも関
わらず、植物病原体に対するそれらの抗菌活性を保持す
る。例えば、[Des Gly]Mag1はヒト病原
体エシェリヒアコリ(EScherichia col
i)、スタフィロコッカスエピデルミス(Staphy
lococcus epidermis)またはカンジ
ダアルビカンス(Candida albicans)
に対して活性でないにも関わらず、[Des Gl
]Mag1及び〔Des Gly,DesIle
〕Mag1は、いずれも特定の植物病原体例えばエル
ウィニアカロトボラ(Erwinia carotov
ora)またはトリコデルマリージ(Trichode
rma reesi)の処理において有効である。J.
H.Cuervoらの“Peptide Res.”
(前出)を見よ。
【0114】本発明に従うマガイニン1のいつくかの好
ましい除去及び/または延長は、Met−,Met[A
la13,Ala18];[Des Gly,Des
Ile];Met[Des Met21];Met
[Des Lys22,Des Ser23];[De
s Lys22,Des Ser23]である。“De
s”は除去を意味し、上付き数宇は先に定義したように
N末端GlyまたはN末端に対する相対的位置を示し、
“Met”はN末端に対する付加を意味し、残りの三つ
の文字の組み合わせは天然に産出するアミノ酸に代り、
対応する上付き数字で示された位置において置換された
アミノ酸を示すと言うことを思い出して頂きたい。先述
のAMPPP構成物の組合せ、例えば[Arg,Gl
,Ala13,Ala18,Des Lys22
Des Ser23]Mag1、Met[Phe]M
ag1、または[Lys,Glu,Ala19]M
ag1も 除去及び/または延長と組み合わせることができる。こ
れは、生じるペプチドがマガイニン1でなく、又はマガ
イニン1の一重残基省略類似体(omission a
nalog)でないと言う条件を伴う。
【0115】マガイニン2の類似の置換、除去及び/ま
たは延長もまた考えられる。これらは、マガイニン1に
関する上記の好ましい置換並びに上記の好ましい除去及
び延 においてAlaで置換されたマガイニン2、唯一つのA
laで置換されたマガイニン2、他の置換及び/もしく
は延長を伴わないマガイニン2の一重残基省略類似体 たマガイニン2でないと言う条件を伴う。それ故、本発
明に従うマガイニン2のいくつかの最も好ましい置換並
びにいくつかの好ましい除去及び/または延長は、Ly
;Arg;Ala;Phe;Thr;Gl
;Lys10;Arg,Thr;Arg,G
lu;Arg,,Ala;Lys,Thr
Lys,Ala;Lys,Glu;Ala
Thr;Ala,Glu;Ala,Ala
Phe,Thr;Phe,Ala;Phe
Glu;Pro11;His10;His11;Hi
10,His11;Met−;Met[Ala13
Ala18];Met[Des Gly,Des I
le];Met[Des Met21];Met[D
es Asn22,Des Ser23]及び/または
[Des Asn22,Des Ser23]を包含す
る。
【0116】先に議論した置換、除去及び/または延長
と同類のAMPPP構成物は、マガイニン1及びマガイ
ニン2でない、マガイニンから誘導されたペプチド中に
作られても良い。すなわち、これらのペプチドは、マガ
イニン1、マガイニン2、またはそれらの直接の誘導体
ではない。それらAMPPPは位置22においてLys
またはAsn及び/または位置10において対応するG
lyまたはLysを含まない。 Lys,Gln,Thr,3,4−ジヒドロキシフェニ
ルアラニン、Trp,Met,Asn,Ala,Pr
o,3Hyp,Ser,Thr及び4Hypから成る群
より選択されるアミノ酸であり、そ 3Hyp,4Hyp,Thr,Ser,Trp,Ty
r,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Gln,
Lys,Asn,Glu,His,Asp,Orn及び
Argから成る群より選択されるアミノ酸 でも異なっていても良く、Arg,Orn,Asp,H
is,Glu,Lys,Gln,Tyr,Thr,3,
4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Trp,Met,
Asn,Ser,Ala,Phe,Val,Ile,L
eu,Pro,3Hyp及び4Hypから成る群より選
択されるアミノ酸であるところの、式Iの配列を有する
組成を包含する。
【0117】 Thr,Tyr,Gln,Lys,His及びArgか
ら成る群より選択されるアミノ酸であり、 hr,Ser,Trp,Tyr,Gln,Lys,As
n,Glu,His,Asp及びArgから成る群より
rp,Tyr,Asp,Glu,Lys,Arg,Gl
n,His及びMetから成る群より選択されるア he,His,Gln及びTyrから成る群より選択さ
れるアミノ酸であるところの、式Iの配列を有する組成
を包含する。
【0118】これらの置換は他の置換、除去及び/また
は延長と組み合わされて、植物の蛋白質加水分解に耐性
であるだけでなく、一以上の植物病原体に対する増大し
た活性、特定の植物病原体に対して選択的活性、及び/
または比較的低い植物毒性を持つペプチドを与えること
ができる。本発明の範囲内に入るAMPPPの同様の実
例は、次の配列を有するペプチドである:
【0119】
【0120】
【0121】
【0122】
【0123】
【0124】
【0125】
【0126】
【0127】
【0128】
【0129】
【0130】
【0131】
【0132】
【0133】
【0134】
【0135】
【0136】
【0137】
【0138】
【0139】
【0140】
【0141】
【0142】
【0143】
【0144】
【0145】
【0146】これらAMPPPの遊離酸形及びそのC末
端アミン形の塩もまた、他の及び/または追加的な置換
または除去がそうであるように、本発明の対象である。
一以上の植物病原体に対するその有効性を改善し得る、
AMPPPの種々の合成後変性がある。そのような合成
後変性の一つは、天然マガイニン及び本発明のAMPP
Pのカルボキシル末端のアミド化である。例えば、Cu
ervo他の“The Magains:Sequen
ce Factors Relevant To In
creased Antimicrobial Act
ivity and Decreased Hemol
ytic Activity”(Peptide Re
s.,1巻、1988年、81〜86頁)を見よ。AM
PPPのアミド化は、その抗細菌活性を改善することが
一般に知られている。抗細菌活性、蛋白質加水分解耐性
及び/または植物毒性に関して有益であることを示すこ
とができるAMPPPの他の合成後変性(一以上のAM
PPPをエンコードするDNA配列からの生物学的表現
により調製されたAMPPPの翻訳後変性から生じる変
性を包含する)は、アセチル化、グリコシル化、ファル
ネシル化(farnesylation)、アミド化、
チロシンスルホン化、メチオニン残基の酸化によるよう
な化学的もしくは酵素的方法による酸化、プロリンもし
くはチロシンヒドロキシル化、プロリン異性化、及び/
またはホスファリル化(phospharylatio
n)を包含するが、これらに限定されない。
【0147】これらの置換は、他の置換、除去及び/ま
たは延長と組み合わされて、植物病原体に対して耐性で
あるだけでなく、一以上の植物病原体に対する増大した
活性、特定の植物病原体に対する選択的な活性及び/ま
たはより低い植物毒性を有するものであるところのペプ
チドを与えることができる。Arg及びLysが蛋白質
加水分解に実質的な影響を有すると言う事実は、これら
の化合物と、天然に産出するマガイニン1、マガイニン
2及び本発明に従う他のAMPPPでそれらが置き換わ
るアミノ酸すなわちHisとの間での電荷(charg
e)及び又は構造の類似性故、予想外のことである。先
の記述は、以下の実施例を参照してより良く理解される
であろう。これらの実施例は例示の目的のためのもので
ある。これらは本発明の範囲及び特性を限定するもので
あると解されるべきではない。
【0148】実施例1−[Met]Mag2−OH(A
HPPP#3)の調製 ABI Model 430Aペプチド合成機を用い、
t−Boc保護、DMF/DCM中のDCC促進対称無
水物形成(DCC−promoted symmetr
ical anhydride formatio
n)、並びに、側鎖保護基としてのGlu(OBz
l)、His(Z)、Lys(Cl−Z)及びSer
(Bzl)を用いて、t−Boc−[Met]Mag2
−OCHPAM樹脂を調製した。合成は、0.5mm
ol(0.78g)のt−Boc−Ser(Bzl)−
OCHPAM樹脂から開始し、該樹脂を、該装置で用
いられる標準的なDMF/t−Boc化学サイクルに従
い繰り返しの脱保護、中和、及びカップリング工程に付
した。N末端メチオニンのカップリングの前に、Mag
2−OHの調製のために樹脂の半分を取除き、そうして
最後のカップリングを樹脂の半分について行った。
【0149】得られたt−Boc及び側鎖保護された樹
脂(乾燥重量=0.6g)を、6mlの無水HF、0.
6mlのアニソール、0.23mlのDMS及び0.1
8mlの1,2−エタンジチオールの溶液と共に、−5
℃で50分間撹拌した。HF及びDMSの蒸発の後、ペ
プチド/樹脂/スカベンジャー混合物を冷エタノール/
BME(99:1)10mlづつで3回洗浄し、スカベ
ンジャー及び他の副生成物を除去した。次に、6Mの塩
酸グアニジン/1%BME6mlずつで、ペプチドを2
回抽出した。抽出物を合わせ、2.2×25cm、10
μ、330Å、Vydak C−18カラムでのHPL
Cにより、以下の溶出条件を用いて、望みのペプチド
を、室温にて、塩酸グアニジン溶液から直接単離した:
4ml/分の流速;60分間に渡るA中のB0〜100
%の直線的勾配(lineralgradient);
溶媒A:0.1%の水性TFA;溶媒B:0.087%
のTFA、10%の水、20%のイソプロパノール、7
0%のアセトニトリル;監視:229nmでのUV吸
収。47.6分で溶出するメインピークを採集したとこ
ろ、そのヘキサトリフロロ酢酸塩から推定して、[Me
t]Ma2−OHであることが示された。HPLC分析
により、該ペプチドは95%よりも純粋であることが示
された。[Met]Ma2−OHはまた、実施例3に記
載された方法によっても調製された。
【0150】実施例2−[Pro11]Mag2−OH
(AMPPP#5)の調製 実施例1で示した方法に従い、但しアミノ酸1〜14を
DMF/DCM中で二重にカップルし、かつHis
(Z)の代わりにHis(Bom)を用いて、t−Bo
c−[Pro11]Mag2−OCHPAM樹脂を調
製した。脱保護及び開裂は、1.0gのペプチド−樹脂
を、12mlの無水HF、1.0mlのアニソール、
0.4mlのDMS及び0.2mlの1,2−エタンジ
チオールの溶液と共に、−10℃で30分間、次に0℃
で30分間撹拌することによって行った。HF及びDM
Sの蒸発の後、残渣を5mlのBMEと撹拌し、次に、
15%酢酸/2%BME10mlづつで3回抽出した。
抽出物を合わせ、引き続いて、ジエチルエーテル20m
lづつで2回抽出した。酢酸層を次に凍結乾燥して21
7mgの粗ペプチドを得、それを1%のBMEを含有す
る約4mlのIN酢酸に溶かし、2.6×10cmの、
IN酢酸中のBio−RadAG1−X−8イオン交換
カラム(酢酸塩型)に通じた。ニンヒドリン監視(Sa
rinら、前出)により検出されたペプチド画分を合わ
せ、凍結乾燥して、0.26gの、推定するにペンタ酢
酸塩として存在する粗ペプチドを得た。10%酢酸/1
%BME中のペプチドの溶液を、2.6×70cmのS
ephadex G−25カラムに流速1ml/分の流
速にて通して溶出し、ペプチド分画(それは流出物を2
54nmで監視することによって検出された)を集める
ことによってさらに精製した。該ペプチド画分を合わ
せ、凍結乾燥して250mgのベプチドを得、このペプ
チドはHPLC分析により95%より高い純度を有する
ことが示され、かつその組成はアミノ酸分析により確認
した。
【0151】実施例3− [His10]Mag2−O
H(AHPPP#12)の調製 ABI Model 430Aペプチド合成機を用い、
t−Boc保護、NMP中のDCC/HOBT製造HO
BT活性エステル(DCC/HOBT produce
d HOBT active esters)、並び
に、側鎖保護基としてのGlu(OBzl)、His
(Bom)、Lys(Cl−Z)及びSer(Bzl)
を用いて、t−Boc−[His10]Mag2−OC
PAM樹脂を調製した。合成は、0.5mmol
(0.693g)のt−Boc−Ser(Bzl)−O
CHPAM樹脂(置換レベル=0.73mmol/
g)から開始し、該樹脂を、該装置で用いられる標準的
なNMP/t−Boc化学サイクルに従い繰り返しの脱
保護、中和、及びカップリング工程に付した。恒量まで
乾燥した後、1.82g(78%)のペプチド−樹脂が
得られた。
【0152】0.95gのペプチド−樹脂の、実施例2
に記載された方法を用いての脱保護及び開裂により、4
32mg(82%)の粗ペプチドが得られた。これを、
実施例8記載の方法を用いて酢酸塩形へと転化し、恐ら
くはヘキサ酢酸塩の400mgを得た。後者を、50m
lの10%炭酸水素アンモニウム中に溶解し、該溶液を
窒雰囲気下室温で20時間撹拌した。この溶液を凍結乾
燥すると、改善された製品プロフィールを有する0.3
8gのペプチドが得られた。最後の精製は、2.2×2
5cm、10μ、300Å、Vydak C−4カラム
へのペプチド(15〜30mg)の繰り返しての注入及
び以下の線形勾配での溶出を用いた予備的な逆相HPL
Cにより行った:40分間に渡るA中の22〜42%の
B;流速;6.0ml/分;溶媒A:0.1%の水性T
FA;溶媒B:アセトニトリル中の0.08%TFA;
監視:235nmでのUV吸収。28.1分で溶出する
メインピーク(推定するにペプチドのヘキサトリフルオ
ロ酢酸塩形)を集めたところ、98%よりも純粋である
ことがHPLCにより示された。
【0153】実施例4−[Des Gly,Me
]Mag2−OH(AMPPP#9)の調製 実施例3で与えられた方法を用い、但しLys3を二重
にカップルして、t−Boc[Des Gly,Me
]Mag2−OCHPAM樹脂を調製した。樹脂
上のペプチドの組成は、アミノ酸分折(Westall
他、前出)によって確認された。該ペプチド−樹脂を、
実施例2に記載の方法を用いて脱保護及び開裂した
〔1.65gのペプチド−樹脂から824mg(95
%)の粗ペプチドが得られた〕。該ペプチドを、実施例
3記載の方法で、但しアニオン交換クロマトグラフィー
の後に炭酸水素アンモニウムで処理しないで精製した。
実施例3記載のHPLC条件を用い、23.82分で溶
出するメインピークを集めると、所望のペプチド(これ
はHPLC分析より97%よりも純粋である)が、恐ら
くはそのヘキサフルオロ酢酸塩として得られた。
【0154】実施例5−Met[Ala13,Ala
18]Mag2−OH(AMPPP#11)の調製 実施例3で与えられた方法を用いてt−Boc−Met
[Ala13,Ala18]Mag 2−OCH
AM樹脂を調製し、脱保護し、開裂して、酢酸塩形の該
ペプチドを実施例4記載の方法を用いて単離した。HP
LC精製は、線形勾配をA中の28〜48%のBとした
以外は実施例3に記載のようにして行った。35.7分
で溶出するメインピーク(これは推定するにペプチドの
ヘキサトリフルオロ酢酸塩形である)を集めた。これは
97%より高い純度であることがHPLCより示され
た。
【0155】実施例6−[His11]Mag 2−O
H(AMPPP#13)及び[His10,Hi
11]Mag 2−OH(AMPPP#14)の調製 実施例3記載の方法を用い、二つのペプチドの共通のセ
グメント、マガイニン2のHis11−Ser23をP
AM樹脂上に集めた。該樹脂を半分に分け、二つの別々
の容器中で合成を継続した(両者の相違は、次のカップ
リングされたアミノ酸が一方ではヒスチジンであり他方
ではリシンであるのみである)。各合成は、実施例3記
載の方法を用い、独立に終了した。[His11]Ma
g2の場合については、889mgのペプチド−樹脂を
通常の方法で脱保護しかつ開裂して385mgの粗ペプ
チドを与え、一方で[His10,His11]Mag
2の場合については、804mgのペプチド−樹脂は3
20mg(71%)の粗ペプチドを与えた。該ペプチド
を、実施例4の方法を用いて精製し、その酢酸塩形へと
転化し、夫々に実施例3記載の方法を用いてのHPLC
による最終精製に付した。[His11]Mag 2−
OHでは27.9分に、[His10,His11]M
ag 2−OHでは25.1分に溶出するメインピーク
(恐らくはこれらペプチドのヘキサトリフルオロ酢酸塩
形)を単離した。HPLCにより、いずれも95%より
高い純度であることが示された。
【0156】実施例7−[Arg]Mag 2−OH
(AMPPP#19)、[Lys]Mag2−OH
(AMPPP#18)及び[Phe]Mag 2−O
H(AMPPP#20の調製 実施例3記載の方法を用い、三つのペプチドの共通のセ
グメント、マガイニン2のAlg−Ser23をPA
M樹脂上に集めた。0.600mmolのt−Boc−
ser(Bzl)−OCHPAM樹脂から出発し、P
AM樹脂上のマガイニン2の側鎖保護されたt−Boc
−Ala−Ser23セグメント1.76gが得られ
た。この半分、0.88g(0.244mmmol)を
実施例2での使用のために取っておき、他方の半分をt
−Boc−Ser(Bzl)でカップルしてt−Boc
−Ser−Ser23−Mg2−OCHPAM樹脂
を作った。次に、Tjoeng他による記載(前出)に
類似の方法を用い、t−Boc−Arg(MTS)、t
−Boc−Lys(Cl−Z)及びt−Boc−Phe
の等モル量の混合物(各0.667mmmol)を、ペ
プチド合成機のt−Boc−Lys(Cl−Z)/NM
P単一カップルサイクルを用いて、該樹脂にカップルし
た〔ニンヒドリン監視(Sarin他、前出)は、この
工程についての99.1%のカップリング効率を示し
た〕。該ペプチド−樹脂混合物を次にアセチル化により
キャップし、残った共通のセグメントの、ペプチド合成
機の標準HOBT/NMPカツプリングサイクルを用い
ての着物〔ニンヒドリン監視(Sarin他、前出)〕
は、98.5%99.6%のカップリング能率を示し
た。
【0157】TFAを用いたペプチド合成機により、N
末端t−Boc−基を除去し、該ペプチド混合物を次に
脱保護し、以下の低/高HF操作を用いて樹脂から開裂
した:1.03gのペプチド−PAM樹脂混合物を、
2.5mlの無水HF、6.5mlのDMS及び1.0
mlのP−クレゾールの溶液と共に、0℃で2時間撹拌
した。HF及びDMSの蒸発の後、ペプチド−樹脂混合
物を、12mlの無水HF、1.0mlのアニソール、
0.4mlのDMS、0.2mの1,2−エタンジチオ
ール及び3.0mgの2−メルカプトピリジンの新鮮な
溶液と共に撹拌した。HF及び他の揮発分の蒸発の後、
該樹脂をクロロホルムで膨潤させ、該混合物をエーテル
10mlづつで3回洗浄し、5mlのBMEと共に30
分間撹拌し、15%酢酸/BME(1:1)6mlづつ
で3回、0.001%のTFAを含有する50%水性ア
セトニトリル30mlで一回抽出した。水性抽出物を合
わせ、エーテル15mlづつで3回抽出し、凍結乾燥し
て398mg(約70%)のペプチド混合物を得、それ
を実施例4記載の方法を用いて酢酸塩形へと転化した。
【0158】該ペプチドを分離し、実施例3記載のHP
LC操作を用い、但し用いる勾配を60分間のA中の2
2〜28%のB、続いての10分間のA中の28〜39
%のBとして、単離した。ペプチド(推定するにそのト
リフルオロ酢酸塩として、Arg及びLysについ
てはヘキサ;Pheについてはペンタ)をHPLC及
びFAB−MSにより分析すると、以下の特性を有する
ことが見出された〔予備の室温でのHPLC(分)、H
PLCによる%純度、(M+H)の論理値(am
u)、(M+H)の実測値(amu)〕:[Ar
]Mag 2(49.8、>96、2458.4、
2458.7);[Lys]Mag 2(48.2、
>96、2458.4、2458.7);[Phe
Mag 2(64.0、>98、2477.3、247
7.9)。
【0159】実施例8−[Ala]Mag 2−OH
(AMPPP#16)、[Glu]Mag 2−OH
(AMPP#17)及び[Thr]Mag 2−OH
(AMPPP#15)の調製 実施例7におけるマガイニン2のセグメントAla
Ser23を含有するPAM樹脂を、t−Boc−Al
a、t−Boc−Glu(OBzl)及びt−Boc−
Thr(Bzl)の等モル量の混合物(各0.667m
mmol)でカップルした。該ペプチド−樹脂混合物を
アセチル化によりキャップし、残った共通のセグメント
を、実施例7に記載の方法で付着した。ニンヒドリン監
視(Sarin、前出)は、総ての場合においてカップ
リング効率は98.5%より高いと言うことを示した。
ペプチド−樹脂混合物(0.940mg)を、実施例1
3記載の方法を用いて脱保護及び開裂して352mg
(68%)のペプチド混合物をえ、それを実施例4記載
の方法を用いて酢酸塩形へと転化した。実施例3記載の
HPLC法を用い、但し用いる勾配を70分間はA中の
23〜30%のB、続いて5分間は30%のBとして、
該ペプチドを分離及び単離した。該ペプチド(推定する
にそのヘキサトリフルオロ酢酸塩)をHPLC及びFA
B−MSにより分析すると、以下の特性を有することが
見出された。〔予備の室温でのHPLC(分)、HPL
Cによる%純度、(M+H)の理論値(amu)、
(M+H)の実測値(amu)〕:[Ala]Ma
g 2−OH(67.4、>95、2451.3、24
51.4);[GluMag 2−OH(70.5、
>90、2509.3、2509.6);[Thr
Mag 2−OH(56.2、>95、2481.4、
2481.7)。
【0160】実施例9−[Des Asn22,Des
Ser23]Mag 2−OH(AMPPP#22)
の調製 実施例3記載の方法を用い、二つのペプチドの共通のセ
グメント、マガイニン2のG1y−Ile20を、
0.20mmolのt−Boc−Met−OCH
AM及び0.30mmolのt−Boc−Met−As
n−OCH PAM(t−Boc−Asn−OCH
PAMから出発し、実施例3の方法を用いて調製し
た)の混合物上に付着した。しかしながら、この合成に
おいて、Gly〜Lys11のセグメントは、各アミ
ノ酸について二重カップルにより集められた。該ペプチ
ド−樹脂混合物(1.15g)を、実施例7記載の方法
を用いて脱保護及び開裂し、419mg(65%)のペ
プチド混合物をえ、それを実施例4記載の方法を用いて
酢酸塩形に転化した。実施例3記載のHPLC法を用
い、但し用いる勾配を60分間はA中の20〜23の
B、続いて20分間は23〜25%のBとして、該ペプ
チドを分離及び単離した。該ペプチド(推定するにその
ヘキサトリフルオロ酢酸塩)をHPLC及びFAB−M
Sにより分析すると、以下の特性を有することが見出さ
れた。〔予備の室温でのHPLC(分)、HPLCによ
る%純度、(M+H)の理論値(amu)、(M+
H)の実測値(amu)〕:[Des Asn22
DesSer23]Mag 2(65.6、>94、2
266.3、2266.9);〔Des Ser23
Mag 2(AMPPP#21、対照の目的のために作
った)(62.2、>92 、2380.3、238
1.8)。
【0161】実施例10−[Des Gly,Des
Ile]Mag 1−OH(AMPPP#23)及
び[Met]Mag 1−OH(AMPPP#25)の
調製 0.602mmolのt−Boc−Ser(Bzl)−
OCHPAM樹脂から出発し、実施例3記載の方法を
用い、但しGly及びLysを二重にカップルし
て、t−Boc−[Des Gls,Des Ile
]Mag 1−OCH PAM樹脂を合成した。こ
のペプチド−樹脂の約1/3(乾燥重量830mg)を
取除き、取っておいた。一重カップルを用い、残った樹
脂にイソロイシンをカップルしてt−Boc−[Des
Gly]Mag 1−OCHPAM樹脂を作り、
またも、これの約半分(乾燥重量792mg)を取除い
て取っておいた。残った樹脂にグリシン及びメチオニン
をカップルし、乾燥後に661mg[Met]Mag
1−OCH PAM樹脂を得た。各樹脂を次に、実施
例3記載の方法を用い、但しHF開裂の間スカベンジャ
ーとして3mgの2−メルカプトピリジンを加えて、夫
々別個に脱保護及び開裂し、夫々430mg(92
%)、350mg(84%)及び250mg(69%)
の[Des Gly,Des Ile]Mag 1
−OH、[Des Gly]Mag 1−OH、(A
MPPP#24、対照の目的のために作った)及び[M
et]Mag 1−OHを、それらのフッ化水素塩とし
て得た。実施例4の方法を用いて、該ペプチドを精製
し、それらの酢酸塩(推定するにヘキサ酢酸塩)の形へ
と転化した。HPLC分析は、それらが夫々約78%、
48%、66%の純度であることを示した。
【0162】実施例11−[Ala13,Ala18
Mag1−OH(AMPPP#26)、Met[Ala
13,Ala18]Mag 1−OH(AMPPP#2
7)及び[Ala18]Mag 1−OH(AMPPP
#28)の調製 実施例3記載の方法を用い、0.601mmolのt−
Boc−Ser(Bzl)から出発して、PAM樹脂上
に[Ala18]Mag 1のセグメント、Lys14
〜Ser23、を合成した。このペプチド−樹脂の約1
/3を取除いて、他の反応容器中に入れ、カップリング
を継続して832mg(乾燥重量)の[Ala18]M
ag 1−OCH PAM樹脂を製造した。容器に残
した樹脂は、セグメントt−Boc−(Ala13,A
la18]Mag 1−OCHPAM樹脂が生じるま
でカップルした。この樹脂の約半分(683mg、乾燥
重量)を取除き、残った樹脂にメチオニンをカップルさ
せて、542mg(乾燥重量)のMet[Ala13
Ala18]Mag 1−OCH PAM樹脂を製造
した。各三つの樹脂の各々を次に、独立して、実施例1
0記載の方法を用いて脱保護及び開裂し、夫々、285
mg(66%)、259mg(72%)、及び104m
g(37%)の、フッ化水素酸塩としての[Al
18]Mag1−OH、[Ala13,Ala18
Mag 1−OH及びMet[Ala13,Al
18]Mag 1−OHを製造した。実施例4の方法
を用いて、該ペプチドを精製し、その酢酸塩形恐らくは
ヘキサ酢酸塩へと転化した。HPLCによる分析は、そ
れらが、夫々約73%、65%、及び67%の純度であ
ると言うことを示した。
【0163】実施例12−抗細菌バイオアッセイ エルウィニアカロトボラカロトボラ(Erwinia
carotovoracarotovora)株SR3
19(Ecc SR319)をLB寒天プレート上で画
線培養し、28℃にて一夜成育させた。)24時間後に
Ecc SR319の白金サジ量を寒天プレートから取
り出して、滅菌したキャップ付き10mlの試験管中の
3mlのルリア(Luria)ブロス〔溶液1リットル
当たり、10gのバクト−トリプトン(Bacto−t
rypton)、5gのバクト−酵母抽出物(Bact
o−yeast extract)及び10gの塩化ナ
トリウム;加圧滅菌〕に加えた。Dynatech M
R600ミクロプレートリーダー(Dynatech
Laboratories,Inc.,アレキサンドリ
ア、VA)を用いて630nmでの光学密度を記録する
前に、この培養液を一夜成育させた。一夜培養液の一部
分を、ルリアブロスで、630nmで0.2の光学密度
を有する培養液を得られるように調節した。この培養液
の約250μlを、滅菌したキャップ付き10mlの試
験管中の2250μlのルリアブロスに加え、この希釈
された培養液を震盪インキュベーター中、28℃にて3
時間成育させた。その新たに成育させた培養液の630
nmでの光学密度を記録し、この半指数関数的(mid
−logarithmic)成長相の培養液の一部をル
リアブロスで1000倍に希釈して、培養液1ml当た
り約10のコロニー形成単位の概略の濃度とした。こ
の希釈された培養液の約85μlを、各AMPPPを試
験するために、96個の窪みのミクロタイタープレート
(microtiter plate)の12個の窪み
中に加えた(一回の実験において、各AMPPPのため
に12個の窪みの1〜4の繰り返しセットを用意し
た)。各AMPPPの貯蔵溶液は、1mg/mlの濃度
にて調製し、各ペプチド貯蔵溶液の0〜15μlをミク
ロタイタープレート中の一つの窪みに入れ、続いて、窪
みの全体積を100μlとするに十分な量の水を入れ
た。アッセイされたペプチドの典型的な体積は、0、
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10及び15μ
lであり、それらは、0〜150μg/mlの範囲の最
終ペプチド濃度に対応する。該ミクロタイタープレート
をパラフィルムでシールし、震盪プラットフォーム上、
28℃で44時間インキュベートした。各Ecc SR
319培養くぼみ液の光学密度を、20時間の時点で及
び44時間の時点で記録した。次に、最小完全阻止濃度
(minimum complete inhibit
ory concentration:MCIC)を、
各AMPPPについての種々のペプチド濃度の各繰り返
しセットについて測定した。それにより、MCICは、
細菌の成育が観察されない最低ペプチド濃度として定義
される。各AMPPPについての少なくとも3回の繰り
返し実験から20時間の処理の後の算出された平均MC
IC値を、表1に列挙する。“Met(S)(O)”及
び“Met(R)(O)”は、メチオニンスルホキシド
残基の光学的対掌体を表す。
【0164】表1に列挙された殆どのAMPPP化合物
は、逆相HPLC精製の後に95%よりも均質であった
ものの、AMPPP#5及び#23〜28は、イオン交
換クロマトグラフィーによる部分的な精製及び塩交換の
後に僅か50〜88%の純度であった。
【0165】
【0166】 No.4、5、6、7、8、12、13、14、15及
び22のような多くのAMPPPは、150μgAMP
PP/mlより高い濃度においても、EccSR319
に対して不活性であった。
【0167】実施例13−抗カビ(菌)バイオアッセイ カビは、適当な媒体(この場合においては、ポテトデキ
ストロース寒天プレート)上、数週間成育させた。その
終りに、収穫した胞子に対し、該プレートを、滅菌した
約5mlの蒸留水で満たした。胞子の濃度は、血球計数
計を用いて測定し、胞子懸濁物は、それが必要となるま
で、滅菌した管中、4℃にて保管した。82μlのポテ
トデキストロースブロス基及び3μlの胞子懸濁物(合
計で、10〜10個の胞子)を次に、各AMPPP
を試験するために、96個の窪みのミクロタイタープレ
ートの12個の窪み中に加えた(一回の実験において、
各AMPPPのために12個の窪みの1〜4の繰り返し
セットを用意した)。いくつかの例においては、特定の
AMPPPの有効性を目的胞子の数の関数として測定す
るために、一以上の胞子濃度を使用した。各AMPPP
の貯蔵溶液は、1mg/mlの濃度にて調製し、各ペプ
チド貯蔵溶液の0〜15μlをミクロタイタープレート
中の単一の窪みに入れ、続いて、窪み内の全体積を10
0μlとするに十分な量の水を入れた。アッセイされた
ペプチドの典型的な体積は、0、1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10及び15μlであり、それらは、
0〜150μg/mlの範囲の最終ペプチド濃度に対応
する。該ミクロタイタープレートをパラフィルムでシー
ルし、室温で48時間インキュベートした。カビの成長
は24時間後及び48時間後に、4倍及び/または10
倍の対物レンズを用いて顕微鏡により観察した。胞子の
発芽の量及びカビの成長を、以下の+及び−系を用いて
各観察時間における定量的な測定として記録した:
[−]は、発芽が生じなかったことを意味する、[+]
は、ルーズな格子(loose lattice)の全
体的な外観を持つ菌糸体の成長の開始を意味し、[++
+]は、密な不透明な網状の全面的な外観を持つ密集し
た菌糸体の成長の開始を意味する。試験した各AMPP
PのMCIC値を次に記録した。そこでは、MCIC値
は、胞子の発芽が生じない(−と評価される)ところの
最低ペプチド濃度として定義される。二または三種の植
物病原性カビ:アルテルナリアアルエルナタ(Alte
rnaria alternata)、P3フサリウム
(Fusarium)及びトリコデルマリーセイ(Tr
ichoderma reesei)の夫々に対する各
AMPPPについての少なくとも3回の繰り返し実験か
ら24時間の処理の後の算出された平均MCIC値を、
表2に列挙する。表2におけるAMPPPのNo.は、
表1において詳記されたのと同じである。
【0168】
【0169】
【0170】
【0171】テストされた三つの植物病原性カビ間で応
答に少し違いがある。しかし一般に、テストされたAM
PPPの殆んど総ては、9〜150μg AMPPP/
ml範囲内でのある処理投与量において、テストされた
総てのカビ類に対して活性があった。カビ菌に対して活
性なAMPPPの例外は、P3フサリウム(Fusar
ium)及びトリコデルマリーセイ(Tricoder
ma reesei)の両者についてのAMPPP4お
よびP3フサリウムについてのAMPPPであった。A
MPPP化合物の多くは、細菌Ecc SR319に対
するとほぼ同様に植物病原性カビに対して活性であり
(たとえばAMPPP1、16、18、19及び2
1)、一方、あるAMPPP化合物は、細菌Ecc S
R319に対するより以上に植物病原性カビに対しては
るかに有効であった。後者のカテゴリーは、AMPPP
2、6〜9、12〜15、17及び22を含み、しかし
これらに限定されない。実験で少しのバラつきがあり、
これは生物学的テスト物質における違いに帰されうるこ
とに留意されたい。
【0172】本発明に従うAMPPPのほとんどは、植
物病原性カビ、細菌又は両者に対して活性である。いく
つかのAMPPP、たとえばAMPPP11、18及び
19は、Ecc SR319に対して天然のマガイニン
2よりも活性であった。他は、僅かにのみ低活性であっ
た(AMPPP21)。これら同じ化合物は、有意な抗
カビ活性を犠牲にしなかった。驚ろくべきことに、他の
AMPPP、たとえばAMPPP12〜15、17及び
20は、植物病原性細菌に対する活性の劇的損失を示し
たが、植物病原性カビに対して実質的活性を維持した。
これら化合物は、その生物学的特異性が土壌又は環境中
のある有用な細菌に対する脅威なしにカビに対する保護
を可能にするので、植物病原体から植物を保護する上で
極めて重要である。
【0173】実施例14 蛋白質加水分解に対する耐性
の測定 細胞外プロテアーゼに対するマガイニンペプチドの感受
性を測定するため、及びこれらプロテアーゼによる処理
の部位を決定するため、メイズ、タバコ及びポテトの葉
から細胞外液を得て、これらをマガイニン類似物の安定
性テストに用いるように系を設計した。細胞外液(EC
F)は、タバコの葉からの葉脈内片を脱イオン水ですす
いだ後に切ることによって、Z・Klement(前
出)に従って得た。切片を真空デシケーター内で水に浸
し、5〜10分間真空をかけた。真空をゆっくり解除
し、葉をなすりつけて(blottad)乾燥し、4〜
5片を丸め、回転バケット遠心分離ローター内に合うよ
うに切断された50ml使いすてシリンジ筒内に置い
た。シリンジ筒を、50mlスクリューキャップ円錐状
遠心分離管に入れ、回転バケットローター内で500×
gで30分間違心分離した。液体を回収し、微小遠心分
離機で10分間遠心分離した。上澄液を−80℃で貯蔵
し、後の実験に用いた。
【0174】細胞外植物プロテアーゼに対するマガイニ
ン類似体の安定性をテストするために、マガイニンペプ
チド類似体(1mg/ml)の20μgを50ml T
ris、pH7.4中の0、2.5、5、10%細胞外
液と共にインキュベートした。37℃で1時間のインキ
ュベーション後に、TFAを1%最終体積まで加えるこ
とによってプロテアーゼを失活させた。ヒューレットー
パッカードHP1090高圧液体クロマトクラブ(ヒュ
ーレットーパッカード、Avondale,PA)で
0.1%TFA中の0〜60%アセトニトリル勾配を用
いて4.6mm×250mmVydac C−4プロテ
インカラム(Nest Group,Southbor
o,MA)上で逆相クロマトグラフィにより、ペプチド
を分析した。ECFの量を増した時、二つの早期溶出ピ
ークが親ピークから発生されたことが観察された。これ
らペプチドを精製し、FAB−MS及びアミノ酸分析に
より分析した ことを示した。表III中の数値は、親ピーク内の面積
ピーセント、およびECF添加なしのAMPPP親ピー
クの面積に対する、2.5%ECFの表示したAMP ることを示す。
【0175】
【0176】実施例15 AMPPPの抗カビ活性に対
するECFの効果 作物植物に施与される任意のAMPPPは植物組織及び
有りうる関連植物プロテアーゼと接触するであろう故
に、AMPPP活性への植物蛋白質酵素の作用を理解す
ることが重要である。一以上の植物プロテアーゼにより
切られうるAMPPPの生物学的活性を評価すること、
ならびにそのような事象が起ったことを認識することが
重要である。実施例14で述べたような細胞外液(EC
F)の抽出物は、植物組織の細胞外小室中の植物プロテ
アーゼ中に曝露されることによるAMPPPの抗微生物
活性のそのような損失を測定するにおいて有用な試薬で
ある。バイオアッセイ実験は、いくつかの作物種からの
ECFに曝露された、又はポテトデキストロースブロス
(PDB)、コーン茎培地(CSM)、又は水中で後述
のように生育された遠心分離した三日齢P3フサリウム
培養物からの上澄液として集められた使用済培地に曝露
された種々のAMPPPについて、実施例13で実質的
に述べたように300〜1000個の予め発芽したP3
フサリウム胞子を用いて行った。実施例13で述べた方
法と、ここで用いた方法の僅かの主な違いは、バイオア
ッセイが、100μlでなくで10μlの合計培養体積
で行われたことである。ECFは、これらバイオアッセ
イにおいて10%(v/v)の最終濃度で存在し、種々
のAMPPP濃度でフサリウム胞子にAMPPPと同時
に加えられた。これらテストからのバイオアッセイ結果
は、実施例13記載のように解釈され、任意のAMPP
Pについての抗カビ活性の概算の減少パーセントが、E
CF添加のあり及びなしでの最小完全阻止濃度(MCI
C)の比較から得られた。減少パーセントは、(MCI
−MCIC)/MCICとして計算される。表I
Vは、種々のAMPPP化合物でのこれらテストの結果
をまとめて示す。一般に、総てのAMPPPの活性は、
ECF存在によって阻止された。阻止がECFサンプル
中に存在する蛋白質加水分解活性に依る可能性は、2%
フェニルメチルスルホニルフルオライド(公知の蛋白質
減成剤)でのECFの処理、又は沸騰水浴中で10分間
のECFの加熱がAMPPP抗カビ活性を阻止するEC
Fの能力を除去した観察により支持された。
【0177】
【0178】
【0179】実施例16 植物及びカビ細胞から分泌さ
れたプロテアーゼの分析 細胞外プロテアーゼ試薬溶液はまた、組織培養培地及び
カビ培養培地から作ることができ、蛋白質加水分解に対
する耐性の決定について実施例14で記載したように用
いられる。組織培養培地から集めたプロテアーゼを用い
ることに、いくつかの利点がある。詳しく云うと、引き
続くバッチの濃度及び内容がより一定である傾向があ
り、本発明に従う方法がより多種類の植物及び植物病原
体からプロテアーゼを集めることを可能にする。従っ
て、ホスト有機体プロテアーゼ及び植物病原体プロテア
ーゼの両者に対するAMPPPの蛋白質加水分解耐姓を
考慮することが可能である。これらプロテアーゼ含有試
薬は、遠心分離により培地から細胞を除去し、1MTr
is pH7.4貯蔵溶液の20倍希釈により50mM
Tris pH7.4へと上澄液を調節することによ
り得られる。
【0180】実施例17 植物害性についての酸素発生
バイオアッセイ 酵素電極で用いる葉緑体の調製のための下記手順は、G
uptaらのPlant Phys.,89巻(198
9)753−761のそれと類似である。ホウレン草
(Spinadaoleracea L.var.“M
elody”)を、成育室内で10時間光期間でもっ
て、1:1ピート/ひる石の鉢植混合物中で成育させ
た。室温は、成育期間の間、21℃(昼)及び16℃
(液)に維持された。全ての植物を、6〜8週間生育の
後に葉緑体分離のために用いた。
【0181】葉緑体に富む画分を得るために、葉脈を取
ったホウレン草葉の約12gを良く洗い、乾燥した。次
に葉を、小片(各約1/2インチ角)に切り、50ml
の冷却したホモゲナイズ媒体(0.33Mソルビトー
ル、50 mM Hepes−NaOH、pH6.8、
2mM Na EPTA、1 mM MnCl、1
mM MgCl)を含む小さなブレンダージャーに入
れた。この組織をブレンダー中で高速で3秒間隔で2度
ブレンドした。得た均質物をチーズクロスの四層及びミ
ラクロス(miracloth,Behring Di
agonostics,La Jolla,CA)の二
層で、二つの冷却した30mlガラス遠心分離管中に濾
過した。濾過した溶液を、Beckman J2−21
M遠心分離機(Beckman Instrument
s社、Somerset,NJ)でJS13.1回転バ
ケットローター中で750g(2,200rpm)で
1.0分間遠心分離した。次に上澄液をデカントし、ペ
レットを0℃で振ることにより緩やかに再懸濁した。約
15mlのホモゲナイズ媒体を葉緑体の各管に加えた
後、葉緑体を30mlガラス遠心分離管中で40%Pe
rcoll勾配(6mlPercoll,9mlホモゲ
ナイズ媒体及び0.03gウシ血清アルブミン)で層化
した。これら管を、Beckman J2−21M遠心
分離機でJS13.1回転バケントローター中で250
0g(4,000rpm)で4.0分間遠心分離した。
得たペレットを少量のホモゲナイズ媒体(約500μ
l)中に再懸濁した。
【0182】色素体濃度は一般に、葉緑素に基づいて表
現された。葉緑素は、Arnon(Plant Phy
s.,24巻(1949)1−14)の方法により測定
される。葉緑体貯蔵懸濁液の約50μlを80%アセト
ンの10mlに加え、この溶液を暗所で5.0分間イン
キュベートし、次にBeckman GP遠心分離機で
500g(1,638rpm)にて5.0分間遠心分離
した。アセトン−葉緑体溶液の吸光度を645nm、6
63nm及び730nmでモニターした。次に葉緑素濃
度を、10×〔(645nmでの吸光度×20.2)+
(663nmでの吸光度×8.02)−730nmでの
バックグラウンド〕として計算した。これは、葉緑体の
元の50μl当りの葉緑素の量(μg)を与えた。次に
葉緑体の濃度をホモゲナイズ媒体で調節して、50μl
の懸濁液が26μgの葉緑素を含むようにした。これら
葉緑体は1.5〜2時間のみ活性であり、従って直ちに
用いた。
【0183】分離した葉緑体からの酸素発生を測定する
ために、酸素電極(Hansatech Instru
ments Ltd.,Kings Lynn,Nor
folk,England)を用いた。この方法の詳細
な検討は、D.Walker(前出)を見よ。飽和KC
l溶液を電極井に入れ、1インチ角のローリングペーパ
ー又はレンズペーパーを電極井中に置いて、それがKC
lを吸ってイオン橋を形成するようにした。次に、1イ
ンチ角のテフロン膜を用意し(その表面に触れないよう
に注意しながら)、ぬれた紙の上に置いた。膜アプリケ
ーターを用いてOリングを電極の頭に置き、それによっ
て電極間に紙及び膜を固定した。CB−1Dコントロー
ルボックスをオンにし、系を較正の前に約1時間ウォー
ムアップした。次に、空気飽和水(脱イオン水の洗浄ボ
トルを激しく振った)を用いて、系を較正した。次に、
チャートレコーダー上のペンが最大チャート高さになる
ように、ゲインスイッチを用いて出力をセットした。井
中の水から総ての空気を除去し、かつチャートレコーダ
ーをゼロにするために、約2〜3mgの亜二チオン酸ナ
トリウムを加え、プロッターペンがグラフの底に動くの
を観察した。もし線のスロープが不安定なら、膜及び紙
を取除き、酸素電極のセットアップを初めから行う。
【0184】酸素電極での植物毒性バイオアッセイを行
うために、下記成分を酸素電極井に加えた:855μl
のアッセイ媒体(pH7.6に調節されたホモゲナイズ
媒体+25 mM NaHPO)、50μlの0.
1M新鮮なNaHCO、20μlのカタラーゼ(合計
49.6単位/μl)、及び50μlの葉緑体懸濁物
(最後に加えた)。次に、電極への光源をオンにした。
当初の遅行段階は、葉緑体系が平衡化されていると見え
る。もし、当初遅行段階が1分間より長いなら、葉緑体
分離に用いた植物が不十分であったと判断された。本実
験において、酸素発生の安定な速度が2〜3分間確立さ
れ、次にペプチド含有溶液25μlをハミルトン注射器
を用いて加えた。ペプチド添加の後、4分間酸素発生速
度をモニターした。ペプチド添加後のこれら実験におけ
る酸素発生速度の減少は、ペプチド添加前のチャートレ
コーダー出力線の勾配をペプチド添加後の設定時点での
線の勾配と比べることにより測定された。結果は、葉緑
素含量に対して標準化された。なぜなら、照射した反応
室中で葉緑体濃度が実験間で少しバラついたからであ
る。標準化は、勾配を葉緑素濃度(mg単位)で割るこ
とにより行われた。最終結果は、ペプチド添加後の酸素
発生速度を当初の対照の酸素発生速度で割り、100を
掛けることによって導かれた酸素発生阻止パーセントと
して表わされた。
【0185】表Vは、16μMの最終濃度でペプチドに
曝露された葉緑体に関して、いくつかのAMPPPにつ
いての観察をまとめて示す。平均値及び標準偏差は、各
AMPPPでの4〜15回の繰返しのアッセイから計算
された。対照の酸素発生速度は、72〜283マイクロ
モルO/時/葉緑素mgの範囲であった。結果におけ
る日毎のバラつきを最小にするために、各実験において
複数のペプチドを調べた。表示した個々のAMPPPの
番号は、実施例4の表IIに示したペプチドに対応す
る。
【0186】
【0187】実施例18−合成[(f)Met]−Ma
gainin 2遺伝子の組み立て及び該合成遺伝子の
エシェリヒアコリ中での固定 普遍的な遺伝子コード及び細菌のコドン使用表〔Max
imizing Gene Expreession
(W.S.Reznikoff及びL.Gold編;B
utterworth,Boston,1986年)の
225〜285頁中の、H.A.DeBoer及びR.
A.Kasteleinの“Biasedcodon
Usage:an exploration of i
ts role in optimization o
f translation”、及びVectors:
a Survey of Molecular Clo
ning Vectors and Their Us
es”(R.L.Rodriguez及びD.T.De
nhardt編;Butterworth,Bosto
n,1988年)の205〜225頁中のJ.Bros
iusの“Expression vectors e
mploying lambda−,lac−and
lpp−derived prmoters”を見よ〕
を基に、かつ規制された表現が可能な市販の細菌プラス
ミドpKK223−3(Pharmacia In
c.,Piscataway,NJ)のポリリンカー領
域への簡便な直接挿入のために等しくないEcoRI及
びHind III制限エソドヌクレアーゼ認識配列を
フランキングして、合成[(f)Met]−Magai
nin 2遺伝子を設計した。(f)Met−Maga
inin 2の毒性活性によるホスト細胞の成長に対す
る有毒な作用を避けるために、合成遺伝子の規制された
表現が望ましい。遺伝子的に良く定義された細菌エシェ
リヒアコリにおいてこのペプチドを表現させるために、
マガイニン2をエンコードするDNA配列に付加された
第一コドンとしてATGを合成遺伝子は組み入れる。該
合成遺伝子は、Applied Biosystems
Model 391PCR−Meteオリゴヌクレオ
チド合成機にて調製された二つのオリゴヌクレオチドか
ら、β−シアノエチルホスホルアミダイト化学を用いて
組立てられる。合成遺伝子を調製するために組立てられ
たその二つの合成オリゴヌクレオチドの配列は次の通り
である。
【0188】
【0189】上記オリゴヌクレオチドの各1〜3μgを
15μlの滅菌した蒸留水と合わせ、それに2μlの1
0Xリンカーキナーゼバッファー(T.Maniati
s他、Molecular Cloning,125
頁;Cold SpringHarbor Labor
atory,Cold Spring Harbor,
NY,1982年を見よ)及び2μlの4mMのATP
を加えた。該溶液を65〜70℃に2〜3分間加熱し、
少なくとも45分間かけて室温へとゆっくりと冷却し
て、オリゴヌクレオチドを互いにアニールさせた。該冷
却した混合物に、T4ポリヌクレオチドキナーゼ(Be
thesda Research Labs;少なくと
も10単位/μl)の1μlを加え、該溶液を37℃で
60分間インキュベートした。該反応混合物を次に65
℃に5分間加熱してキナーゼ酵素を不活性にした。
【0190】5μgのプラスミドpKK223−3を、
製造者の仕様書または公知の方法に従い、制限酵素Ec
oRI及びHind III(New England
Biolabs)により、全体積15μlにおいて、
完全に消化させた。T.Maniatis他“Mole
cular Cloning”前出、98〜106頁。
続いて、29μlの水、5μlの19XT4 DNAリ
ガーセバッファー(International Bi
otechnologies,Inc.,New Ha
ven,CT)及び子牛の腸のアルカリホスファターゼ
(carf intestinal alkaline
phosphatase)(Boehringer
Mannheim,Indianapolis,IN;
1単位/μl)を次に、制限消化混合物に加えた。この
ホスファターゼ反応混合物を37℃で30分間、次に6
5℃で15分間インキュベートし、次にホスファゼート
反応混合物を、10mMのTris−HCl、1mMの
NaEDTAに対して平衡された50μlのフェノー
ル:クロロホルム(1:1)で2回抽出した。8μlの
5M酢酸アソモニウム及び150μlの−20℃の10
0%エタノールを次に該水注反応混合物に加え、該サン
プルを−20℃で10分間貯蔵し、次にEppendo
rf microfugeで、4℃にて30分間遠心分
離した。その上澄液を捨て、ペレットを真空下で3〜5
分間乾燥した。該乾燥ペレットを次に、10μlの滅菌
した蒸留水に再懸濁させ、そのサンプル全体を、1X
TBEバッファー(89mMのTris−OH、89m
Mのホウ酸、pH8.3、2.5mMのNaEDT
A)中の0.8%アグロース/1μg/mlエチジウム
ブロマイドゲル中で電気泳動させた。全長の線形pKK
223−3プラスミドDNAを、長波長紫外光の下で可
視化し、該線形DNAバンドを、剃刀刃を用いてゲルか
ら切り取った。精製された線形プラスミドDNAは、G
ene−Clean(Bio101、La Joll
a,CA)を用い、製造者の仕様書またはサイズ排除ク
ロマトグラフィーのような類似の方法に従って、このサ
ンプルから得ることができる。Maniatis他の前
出書464〜467頁を見よ。
【0191】線状の、ホスファターゼ化されたpKK2
23−3DNA及びアニールされたオリゴヌクレオチド
を、水中に16μlのDNAを含有する溶液中のpKK
223−3−DNAの少くとも0.5μgを用い、モル
比1:10にて混合した。次に、2μlの10Xリガー
ゼバッファー(international Biot
echnologies lnc.)及び2μlのT4
DNAリガーゼ(New England Biola
bs;400,000単位/μl)を加えた。該リゲー
ション反応混合物を14〜15℃にて一夜インキュベー
トした。
【0192】反応能シェリヒアコリ株IG109細胞
(I.Goldberg他、“Cloning and
explession of a collagen
−analog−encoding syntheti
c gene in Escherichiacol
i,Gene80、1989年、305〜314頁)
を、慣用の手段(T.Maniatis他、前掲書中、
250頁)によって調製した。2μlのリゲーション反
応混合物を氷上、100μlの反応能細胞と混合し、該
混合物を氷上で30〜60分間放置した。該形質転換混
合物を次に42℃に60秒間加熱し、氷上で2分間冷却
し、次に、500μlのLBブロス(T.Maniat
is他、前掲書中、440頁)を加えた。この細胞混合
物を37℃で45分間インキュベートし、該細胞を軽く
遠心分離し、上澄液を200μlの新鮮なLBブロスに
置き換えた。再懸濁された細胞のペレットの一部をLB
/アンピシリン寒天点選択プレート(selectic
e plate)上に置き、該プレートを37℃で一夜
インキュベートした。選択プレート上に見出される細菌
のコロニーを翌日、プラズミドミニブレップ(mini
−preps)を調製し、各プラズミドミニプレップの
一部をEcoRI及びHind III制限酵素で消化
し、そして該消化生成物を1X TBEバッファー中の
0.8%分析アガロースゲル上で分析することによっ
て、組換えプラスミドの存在を確認するためにスクリー
ンされる。
【0193】合成[(f)Met]−Mgainin2
遺伝子の規制された表現は、組換え細菌クローンを37
℃で発育させ、培養物温度を42℃に2〜60分間高め
ることによって行った。培養液の温度を次に37℃に3
0分〜90分間減じ、そして該細胞を収穫した。該細菌
細胞のペーストを次にフレンチプレスに通し、[(f)
Met]−Mgainin2を慣用の手段により精製し
た。例えば、Molecular Biology
(F.M.Ausubel他編;Wiley Inte
rscience,1988年)中のCurrent
Protocolsの16章を見よ。
【0194】実施例19−比較のためのAMPPPの調
本発明に記載されたAMPPP化合物に関連する数多く
のペプチドが比較のために求められた。マガイニン2−
OH(AMPPP#1)及びマガイニン1−OH(AM
PPP#2)を、Applied Biosystem
s,Inc.(Foster City,CA)から入
手するかまたは実施例1及び3記載の方法を用いて作る
ことができた。[Pro10]Mag2−OH(AMP
PP#4)は、実施例4記載の方法により合成された
が、実施例3で与えられたのと類似の条件を用いて予備
的なHPLCにより精製された。ジアステレオマーのス
ルホキシド、[Met21(S)(O)]Mag2−O
H及び[Met21(R)(O)]Mag2−OH(A
MPPP#6及び#7、立体化学は任意的に指定した)
は、予備的なHPLCによりマガイニン2合成の副生成
物として単離された。[Des Met21]Mag1
−OH(AMPPP#8)はAMPPP#4と同じ方法
で調製された。[Ala13,Ala18]Mag2−
OH(AMPPP#10)は、実施例5の方法により調
製された。[Des Ser23]Mag2−OH(A
MPPP#21)は、実施例9の方法で調製された。
[DesGly]Mag 1−OH(AMPPP#2
4)は、実施例10の方法で調製された。Mag2−N
(AMPPP#29)は、Applied Bio
systems,Inc.(Foster City,
CA)から入手した。これら総てのペプチドは、0.1
%のTFAを含有する水/アセトニトリルを用いてHP
LCにより精製されたので、それらは総てそのトリフル
オロ酢酸塩として存在すると想定される。総てのペプチ
ドはHPLCにより分析され、少なくとも94%の純度
であることが見出された。
【0195】本発明の原理、好ましい実施態様及び操作
のやり方を、上記で述べた。しかし、ここで保護される
べき発明は、開示した特定の態様に限定されると解釈さ
れるべきではない。なぜなら、それらは、限定ではなく
て例示と認識されるべきであるからである。本発明の精
神及び範囲をはずれることなく、変形及び変更を行うこ
とができる。たとえば、構成及び/又は機能において均
等である、本発明に従うAMPPPの誘導体は、本発明
の開示の範囲内に取り囲まれるものとする等である、本
発明に従うAMPPPの誘導体は、本発明の開示の範囲
内に取り囲まれるものとする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07H 21/04 B G01N 33/15 Z 7055−2J // A01N 63/00 Z C12N 15/09 ZNA C12P 21/02 C 9282−4B (C12P 21/02 C12R 1:19) (72)発明者 クローディオ マペリー アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08540プリンストン デルメア ドライヴ 107 (72)発明者 マイケル デニス スウェアドロフ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08540プリンストン オールドゲート コ ート 14 (72)発明者 ジョン アイラ ウィリアムズ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08691ロビンスヴィル ダーヴェル ドラ イヴ 11 (72)発明者 ニコラス ポール エヴァレット アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08534ペニングトン シティー バード ロード 292ジェイ

Claims (144)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アミノ酸配列:Gly−Ile−Gly
    −Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−
    Xaa−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−P
    he−Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Ly
    s−Xaa または異っており、Ala,Arg,Orn,Asn,
    Asp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,L
    eu,Lys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4
    Hyp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジ
    ヒドロキシ Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,I
    le,Leu,Lys,Met,Phe,Ser,Th
    r,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルア
    ラニンおよびValからなる群から選ばれる)を有する
    ペプチド(但し、該ペプチドはマガイニン1ではない)
    を含む組成物。
  2. 【請求項2】 アミノ酸配列:Gly−Ile,Gly
    −Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−
    Xaa a,Arg,Orn,Asn,Asp,Gln,Gl
    u,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
    t,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,Ser,T
    hr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニル
    アラニンおよ Gly,His,Ile,Leu,Lys,Met,P
    he,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒ
    ドロキシフェニルアラニンおよびvalからなる群から
    選ばれる)をもつペプチド(た マガイニン2ではなく、更に該ペプチドは単一のAla
    のみで置換されたマガイニン2ではない)を含む組成
    物。
  3. 【請求項3】 −ジヒドロキシフェニルアラニン、Gln,Pro,3
    Hyp,4Hyp,Lys,Asn,Glu,His ,Pro,3Hyp,4Hyp,Thr,Ser,Tr
    p,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、
    Gln,Lys,Asn,Glu,His,Asp,O
    rnおよびArgからなる群から選ばれるア Phe,Val,Ala,Gly,Pro,3Hypお
    よび4Hypからなる群から選ばれるアミノ酸で r,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Trp,
    Het,Asn,Ser,Ala,Phe,Val,I
    le,Leu,Pro,3Hypおよび4Hypからな
    る群から選ばれるアミノ酸を表す請求項1または2記載
    の組成物。
  4. 【請求項4】 r,Gln,Lys,Asn,Glu,His,Asp
    およびArgからなる群から選ばれるアミノ酸 u,Lys,Arg,Gln,HisおよびMetから
    なる群から選ばれるアミノ酸を表し、X Trp,Phe,His,Gln,Pro,3Hyp,
    4HyrおよびTyrからなる群から選ばれる請求項3
    記載の組成物。
  5. 【請求項5】 該ペプチドが、少なくとも1種の植物プ
    ロテアーゼによる分解に対して耐性である請求項3記載
    の組成物。
  6. 【請求項6】
  7. 【請求項7】 ,Trp,Tyr,Thr,Ala,Glu,Asp,
    Pro,3Hyp,4HypおよびMetからなる群か
    ら選ばれるアミノ酸である請求項6記載の組成物。
  8. 【請求項8】
  9. 【請求項9】
  10. 【請求項10】
  11. 【請求項11】
  12. 【請求項12】
  13. 【請求項13】
  14. 【請求項14】
  15. 【請求項15】
  16. 【請求項16】
  17. 【請求項17】
  18. 【請求項18】 物。
  19. 【請求項19】
  20. 【請求項20】
  21. 【請求項21】
  22. 【請求項22】
  23. 【請求項23】
  24. 【請求項24】
  25. 【請求項25】
  26. 【請求項26】
  27. 【請求項27】
  28. 【請求項28】
  29. 【請求項29】
  30. 【請求項30】
  31. 【請求項31】
  32. 【請求項32】
  33. 【請求項33】
  34. 【請求項34】
  35. 【請求項35】
  36. 【請求項36】
  37. 【請求項37】
  38. 【請求項38】
  39. 【請求項39】
  40. 【請求項40】
  41. 【請求項41】
  42. 【請求項42】
  43. 【請求項43】
  44. 【請求項44】
  45. 【請求項45】
  46. 【請求項46】
  47. 【請求項47】
  48. 【請求項48】
  49. 【請求項49】
  50. 【請求項50】
  51. 【請求項51】
  52. 【請求項52】
  53. 【請求項53】
  54. 【請求項54】
  55. 【請求項55】
  56. 【請求項56】
  57. 【請求項57】
  58. 【請求項58】
  59. 【請求項59】
  60. 【請求項60】
  61. 【請求項61】
  62. 【請求項62】
  63. 【請求項63】
  64. 【請求項64】
  65. 【請求項65】
  66. 【請求項66】
  67. 【請求項67】
  68. 【請求項68】
  69. 【請求項69】
  70. 【請求項70】
  71. 【請求項71】 該ペプチドが実質的に純粋である請求
    項3記載の組成物。
  72. 【請求項72】 更に、該ペプチドのC−末端に結合し
    た−NHz基を含む請求項3記載の組成物。
  73. 【請求項73】 該ペプチドが遊離酸の塩の形状にある
    請求項3記載の組成物。
  74. 【請求項74】 該ペプチドが実質的に純粋である請求
    項5記載の組成物。
  75. 【請求項75】 更に、該ペプチドのC−末端に結合し
    た−NHz基を含む請求項5記載の組成物。
  76. 【請求項76】 該ペプチドが遊離酸の塩の形状にある
    請求項5記載の組成物。
  77. 【請求項77】 アミノ酸配列:Gly−Ile−Gl
    y−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala
    −Xa っており、Ala,Arg,Orn,Asn,Asp,
    Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,
    Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキ
    シフェニル sではない)を有するペプチドを含有する組成物。
  78. 【請求項78】 AMPPPのN−末端にペプチド結合
    を介して結合したMetおよび(f)Metからなる群
    から選ばれるアミノ酸を含む組成物であって、該AMP
    PPの1種以上のアミノ酸がAla,Arg,Orn,
    Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,I
    le,Leu,Lys,Met,Phe,Ser,Th
    r,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルア
    ラニンおよびValからなる群から選ばれるアミノ酸で
    置換されており、かつ該AMPPPの10−位のアミノ
    酸以外の任意のアミノ酸が付随的にPro,3Hypお
    よび4Hypからなる群から選ばれるアミノ酸で置換さ
    れていてもよいことを特徴とする上記の組成物。
  79. 【請求項79】 該AMPPPがアミノ酸配列:Gly
    −Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xaa−
    Xaa−Ala−Xaa−Xaa−Phe−Xaa−L
    ys−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa−Il
    e−Xaa−Xaa−Xaa(こ 々同一または異っており、Ala,Arg,Orn,A
    sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
    e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,3Hy
    p,4Hyp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,
    4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよびValからな
    る群から選ばれるものであり、かつX ,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロ
    キシフェニルアラニンおよびValからなる群から選ば
    れる)を有する請求項78記載の組成物。
  80. 【請求項80】 アミノ酸配列:Gly−Ile−Gl
    y−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ale
    −Xa っており、Ala,Arg,Orn,Asn,Asp,
    Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,
    Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキ
    シフェニル はない)を有するペプチドの単一の残基のみが欠落した
    誘導体を含む組成物。
  81. 【請求項81】 更に該ペプチドの単一残基欠落誘導体
    のN−末端に、ペプチド結合を介して結合したMetお
    よび(f)Metからなる群から選ばれるアミノ酸をも
    含む請求項80記載の組成物。
  82. 【請求項82】 アミノ酸配列:Gly−Ile−Gl
    y−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala
    −Xa っており、Ala,Arg,Orn,Asn,Asp,
    Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,
    Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキ
    シフェニル 欠落した誘導体を含む組成物。
  83. 【請求項83】 更に、該ペプチドの2残基欠落誘導体
    のN−末端にペプチド結合を介して結合したMetおよ
    び(f)Metからなる群から選ばれるアミノ酸をも含
    む請求項82記載の組成物。
  84. 【請求項84】 アミノ酸配列:Gly−Ile−Gl
    y−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala
    −Gly−Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−
    Phe−Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−L
    ys−Xaaを有するペプチドの単一残基欠落誘導体、
    アミノ酸配列:Gly−Ile−Gly−Lys−Ph
    e−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Gly−Xaa
    −Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−Val−
    Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Lys−Xaaを有
    するペプチドの2残基欠落誘導体、配列:Gly−Il
    e−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xaa−Xaa
    −Ala−Lys−Xaa−Phe−Xaa−Lys−
    Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa−Ile−X
    aa−Asn−Xaaを有するペプチドの単一残基欠落
    誘導体および配列:Gly−Ile−Gly−Lys−
    Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Lys−X
    aa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−Va
    l−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Asn−Xaa
    を有するペプチドの2残基欠落誘導体からなる群から選
    ばれるペプチドのN−末端にペプチド結合を介して結合
    したMetおよび(f)Metからなる群から選ばれる
    アミノ酸を含む組成物(該配列におい 異っており、Ala,Arg,Orn,Asn,As
    p,Gln,Glu,Gly,His,Ile,Le
    u,Lys,Met,Phe,Pro,3Hyp,4H
    yp,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒ
    ドロキシフェニルアラニンおよびValからなる群から
    選ぶことができる)。
  85. 【請求項85】 配列:Gly−Ile−Gly−Ly
    s−Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Gly
    −Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−
    Val−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Lys−X
    aaを有するペプチドの単一残基欠落誘導体、配列:G
    ly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xa
    a−Xaa−Ala−Gly−Xaa−Phe−Xaa
    −Lys−Ala−Phe−Val−Xaa−Xaa−
    Ile−Xaa−Lys−Xaaをもつペプチドの2残
    基欠落誘導体、配列:Gly−Ile−Gly−Lys
    −Phe−Xaa−Xaa−Xaa−Ala−Lys−
    Xaa−Phe−Xaa−Lys−Ala−Phe−V
    al−Xaa−Xaa−Ile−Xaa−Asn−Xa
    aをもつペプチドの単一残基欠落誘導体、および配列:
    Gly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−X
    aa−Xaa−Ala−Lys−Xaa−Phe−Xa
    a−Lys−Ala−Phe−Val−Xa rg,Orn,Asn,Asp,Gln,Glu,Gl
    y,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
    e,Pro,3Hy,4Hyp,Ser,Thr,Tr
    p,Tyr,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンお
    よびValからなる群から選ばれるが、該ペプチドの非
    欠落位置の少なくとも一箇所は置換されている)からな
    る群から選ばれるペプチドを含む組成物。
  86. 【請求項86】 Met,Ser,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジ
    ヒドロキシフェニルアラニン、Glu,Pro,3Hy
    p,4Hyp,Lys,Asn,Glu,His,As
    p,OrnおよびArgからなる群から選ばれる a,Phe,Met,Thr,Ser,Trp,Ty
    r,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Gln,
    Lys,Asn,Glu,His,Asp,Ornおよ
    びArgからなる群から選ばれるアミノ酸 is,Glu,Lys,Gln,Tyr,Thr,3,
    4−ジヒドロキシフェニルアラニン、Trp,Met,
    Asn,Ser,Ala,Phe,Val,Ile,L
    eu,Pro,3Hypおよび4Hypからなる群から
    選ばれるアミノ酸である請求項77、79、80、8
    1、82、83、84または85記載の組成物。
  87. 【請求項87】 p,Tyr,Gln,Lys,Asn,Glu,Hi
    s,AspおよびArgからなる群から選ばれるアミ Ser,Thr,Val,Ala,Leu,Ile,T
    rp,Phe,His,Glu,Pro,3Hyp,4
    HypおよびTyrからなる群から選ばれるアミノ酸で
    ある請求項80記載の組成物。
  88. 【請求項88】 該ペプチドが、少なくとも1種の植物
    プロテアーゼによる分解に耐性である請求項86記載の
    組成物。
  89. 【請求項89】 くとも一種が置換されている請求項88記載の組成物。
  90. 【請求項90】 ラニン、Thr,Pro,3Hyp,4Hyp,Va
    l,Ala,Glu,Asp,PheおよびMetから
    なる群から選ばれるアミノ酸である請求項89記載の組
    成物。
  91. 【請求項91】 成物。
  92. 【請求項92】
  93. 【請求項93】
  94. 【請求項94】
  95. 【請求項95】
  96. 【請求項96】
  97. 【請求項97】
  98. 【請求項98】
  99. 【請求項99】
  100. 【請求項100】
  101. 【請求項101】
  102. 【請求項102】
  103. 【請求項103】
  104. 【請求項104】
  105. 【請求項105】
  106. 【請求項106】
  107. 【請求項107】 落しており、該ペプチドのN−末端にペプチド結合を介
    して結合しているアミノ酸がMetである請求項84記
    載の組成物。
  108. 【請求項108】 ド結合を介して結合したアミノ酸がMetである請求項
    79記載の組成物。
  109. 【請求項109】 チド結合を介して結合したアミノ酸がMetである請求
    項79記載の組成物。
  110. 【請求項110】 欠落しており、しかも該ペプチドのN−末端にペプチド
    結合を介して結合している該アミノ酸がMetである請
    求項84記載の組成物。
  111. 【請求項111】 チド結合を介して結合している該アミノ酸がMetであ
    る請求項79記載の組成物。
  112. 【請求項112】 している該アミノ酸がMetである請求項84記載の組
    成物。
  113. 【請求項113】 eが欠落している請求項82記載の組成物。
  114. 【請求項114】
  115. 【請求項115】 該ペプチドが配列:Gly−Ile
    −Gly−Lys−Phe−Leu−His−Ser−
    Aly−Gly−Lys−Phe−Gly−Lys−A
    la−Phe−Val−Gly−Glu−Ile−Me
    tをもつ請求項82記載の組成物。
  116. 【請求項116】 該ペプチドが配列:Gly−Ile
    −Gly−Lys−Phe−Leu−His−Ser−
    Aly−Lys−Phe−Gly−Lys−Ala−P
    he−Val−Gly−Glu−Ile−Metをもつ
    請求項82記載の組成物。
  117. 【請求項117】 該ペプチドが配列:Gly−Ile
    −Gly−Lys−Phe−Leu−His−Ser−
    Aly−Gly−Lys−Phe−Gly−Lys−A
    la−Phe−Val−Gly−Glu−Ile−Me
    tをもつ請求項83記載の組成物。
  118. 【請求項118】 該ペプチドが配列:Gly−Ile
    −Gly−Lys−Phe−Leu−His−Ser−
    Aly−Lys−Lys−Phe−Gly−Lys−A
    la−Phe−Val−Gly−Glu−Ile−Me
    tをもつ請求項83記載の組成物。
  119. 【請求項119】 該ペプチドが実質的に純粋である請
    求項86記載の組成物。
  120. 【請求項120】 更に該ペプチドのC−末端に結合し
    た−NH基を含む請求項86記載の組成物。
  121. 【請求項121】 該ペプチドが遊離酸の塩の形状にあ
    る請求項86記載の組成物。
  122. 【請求項122】 該ペプチドが実質的に純粋である請
    求項88記載の組成物。
  123. 【請求項123】 更に、該ペプチドのC−末端に結合
    した−NH基を含む請求項88記載の組成物。
  124. 【請求項124】 該ペプチドが遊離酸の塩の形状にあ
    る請求項88記載の組成物。
  125. 【請求項125】 請求項1、2、77、78、80、
    82、83、84または85に記載の植物病原体に対し
    て活性な抗微生物ペプチドの少なくとも一種を、少なく
    とも1種の植物病原体を阻害するのに有効な量で調製
    し、該少なくとも一種の植物病原体と、該少なくとも一
    種の抗微生物ペプチドとを接触させることを特徴する植
    物病原体の阻害方法。
  126. 【請求項126】 該少なくとも1種の抗微生物ペプチ
    ドが、植物の少なくとも表面に、局所的に適用される請
    求項125記載の方法。
  127. 【請求項127】 該少なくとも1種の抗微生物ペプチ
    ドがトランスジェニック植物における表現により得られ
    る請求項125に記載の方法。
  128. 【請求項128】 ヌクレオチド配列: (ここで、N16−N18、N19−N21、N21−
    N24、N31−N33、N37−N39、N52−N
    54、N55−N57、N61−N63およびN67−
    N69は、同一または異っていてもよくAla,Ar
    g,Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,Hi
    s,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,Pr
    o,Ser,Thr,Trp,TyrおよびValから
    なる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協動し、ま
    たN28−N30はAla,Arg,Asn,Asp,
    Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Ser,Thr,Trp,Ty
    rおよびValからなる群から選ばれるアミノ酸をコー
    ドすべく作用する)をもつオリゴヌクレオチド(但し、
    このオリゴヌクレオチドはマガイニン1をコードしな
    い)を含む組成物。
  129. 【請求項129】 ヌクレオチド配列: (ここで、N16−N18、N19−N21、N22−
    N24、N31−N33、N37−N39、N52−N
    54、N55−N57、N61−N63およびN67−
    N69は、同一または異っていてもよく、Ala,Ar
    g,Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,Hi
    s,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,Pr
    o,Ser,Thr,Trp,TyrおよびVal か
    らなる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協働し、
    またN28−N30はAla,Arg,Asn,As
    p,Gln,Glu,Gly,His,Ile,Le
    u,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
    p,TyrおよびValからなる群から選ばれるアミノ
    酸をコードするように作用する)をもつオリゴヌクレオ
    チド(但し、該オリゴヌクレオチドはマガイニン2、A
    laで21−位のみ置換されたマガイニン2、8−、1
    3−または18−位の少なくとも2ケ所でのみ置換され
    たマガイニン2をコードせず、かつ該ペプチドは単一の
    Alaのみで置換されたマガイニン2ではない)を含む
    組成物。
  130. 【請求項130】 ヌクレオチド配列: (ここで、N16−N18、N19−N21、N22−
    N24、N31−N33、N37−N39、N52−N
    54、N55−N57、N61−N63、N64−N6
    6、N67−N69は、同一または異っていてもよいA
    la,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,Gl
    y,His,Leu,Ile,Lys,Met,Ph
    e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
    alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協
    働し、かつN29−N30はAla,Arg,Asn,
    Asp,Glu,Gly,Gln,His,Ile,L
    eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
    p,TyrおよびValからなる群から選ばれるアミノ
    酸をコードするように作用する)をもつオリゴヌクレオ
    チド(但し、N64−N66がアミノ酸Lysをコード
    するように作用する場合、N28−N30はアミノ酸を
    Glyをコードするように作用できず、かつN64−N
    66がアミノ酸Asnをコードする場合に、N28−N
    30はアミノ酸Lysをコードし得ない)を含む組成
    物。
  131. 【請求項131】 Metおよび(f)Metからなる
    群から選ばれるアミノ酸をコードする第1の複数のヌク
    レオチドを含み、該第1の複数のヌクレオチドは、AM
    PPPをコードする第2の複数のヌクレオチドに、ホス
    ホジエステル結合を介して結合している、組成物であっ
    て、該AMPPPの1種以上のアミノ酸がAla,Ar
    g,Asn,Asp,Gln,Glu,Gly,Hi
    s,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,Se
    r,Thr,Trp,TyrおよびValからなる群か
    ら選ばれるアミノ酸で置換されており、かつ該マガイニ
    ン1またはマガイニン2の置換誘導体の10−位におけ
    るアミノ酸以外の任意のアミノ酸が更にProで置換さ
    れていることを特徴とする上記組成物。
  132. 【請求項132】 ヌクレオチド配列: (ここで、N16−N18、N19−N21、N22−
    N24、N31−N33、N37−N39、N52−N
    54、N55,N57、N61−N63、N64−N6
    6、N67−N69は、同一または異っていてもよい、
    Ala,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,G
    ly,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
    e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
    alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協
    働し、かつN28−N30はAla,Arg,Asn,
    Asp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,L
    eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
    p,TyrおよびValからなる群から選ばれるアミノ
    酸をコードすべく作用し、N64−N66がアミノ酸L
    ysをコードする場合にはN28−N30はアミノ酸G
    lyをコードし得ず、かつN64−N66がアミノ酸A
    snをコードする場合には、N28−N30はアミノ酸
    Lysをコードし得ない)をもつオリゴヌクレオチドの
    3ヌクレオチド欠落誘導体を含む組成物。
  133. 【請求項133】 Metおよび(f)Metからなる
    群から選ばれるアミノ酸をコードする複数のヌクレオチ
    ドを更に含み、該複数のヌクレオチドは、ホスジエステ
    ル結合を介して該オリゴヌクレオチドの5′−末端に結
    合されている請求項132記載の組成物。
  134. 【請求項134】 ヌクレオチド配列: (ここで、N16−N18、N19−N21、N22−
    N24、N31−N33、N37−N39、N52−N
    54、N55−N57、N61−N63、N64−N6
    6、N67−N69は、同一または異っていてもよいA
    la,Arp,Asn,Asp,Gln,Glu,Gl
    y,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
    e,Pro,Ser,Thr,Trp,TyrおよびV
    alからなる群から選ばれるアミノ酸をコードすべく協
    働し、かつN28−N30はAla,Arg,Asn,
    Asp,Gln,Glu,Gly,His,Ile,L
    eu,Lys,Met,Phe,Ser,Thr,Tr
    p,TyrおよびValからなる群から選ばれるアミノ
    酸をコードするように作用し、但し、N64−N66が
    アミノ酸Asnをコードする場合、N28−N30はア
    ミノ酸Lysをコードし得ない)をもつオリゴヌクレオ
    チドの6−ヌクレオチド欠落誘導体を含む組成物。
  135. 【請求項135】 更に、Metおよび(f)Metか
    らなる群から選ばれるアミノ酸をコードする複数のヌク
    レオチドをも含み、該複数のヌクレオチドは、ホスホジ
    エステル結合を介して該オリゴヌクレオチドの5′−末
    端に結合されている請求項134記載の組成物。
  136. 【請求項136】 化合物のタンパク分解による分解に
    対する耐性を測定するのに有用な生物学的スクリーニン
    グ試薬であって、約5時間以内に該化合物の少なくとも
    50%の分解に有効な量の少なくとも1種の実質的に純
    粋な植物プロテアーゼを含み、残部が水であることを特
    徴とする上記生物学的スクリーニング試薬。
  137. 【請求項137】 更に、バッファー、保存剤およびそ
    の混合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の添加
    剤をも含む請求項136記載の試薬。
  138. 【請求項138】 該植物プロテアーゼが水百万部当た
    り約0.05部〜水千部当たり約1部の量で存在する請
    求項136記載の試薬。
  139. 【請求項139】 少なくとも1種の植物プロテアーゼ
    による分解に対する化合物の耐性を測定するための化合
    物のスクリーニング法であって、スクリーニングすべき
    化合物の起源を調製し、該化合物を、水百万部当たり約
    0.05部乃至し水千部当たり約1部の少なくとも1種
    のプロテアーゼを含む請求項136記載の生物学的スク
    リーニング試薬と所定時間反応させ、該反応を該試薬の
    不活化により停止させ、得られる化合物を分析すること
    を特徴とする上記方法。
  140. 【請求項140】 化合物の、タンパク分解による分解
    に対する抵抗性を測定するのに有用な生物学的スクリー
    ニング用試薬の製法であって、液状培地から細胞を分離
    し、少なくとも1種の細胞外植物プロテアーゼを含有す
    る該培地を集めることを特徴とする上記方法。
  141. 【請求項141】 約18〜約23個のアミノ酸残基を
    含むペプチドを含み、該ペプチドは、アミノ酸配列:G
    ly−Ile−Gly−Lys−Phe−Xaa−Xa
    a−Xaa−Ala−Xaa−Xa もよく、Ala,Arg,Orn,Asn,Asp,G
    ln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,Lu
    s,Met,Phe,Pro,3Hyp,4Hyp,S
    er,Thr,Trp,Tyr,3,4−ジヒドロキシ
    フェニルア Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Ser,Thr,Trp,Ty
    r,3,4−ジヒドロキシフェニルアラニンおよびVa
    lからなる群から選ばれる)をもつペプチドの誘導体で
    あり、該ペプチドは少なくとも1種の植物プロテアーゼ
    によるタンパク分解に対して抵抗性であるように置換さ
    れていることを特徴とする組成物。
  142. 【請求項142】 も一つが置換されている請求項143記載の組成物。
  143. 【請求項143】 アラニン、Thr,Pro,3Hyp,Val,Al
    a,Glu,Asp,PheおよびMetからなる群か
    ら選ばれる請求項144記戴の組成物。
  144. 【請求項144】 更に、該ペプチドの2残基欠落誘導
    体のN−末端にペプチド結合を介して結合したMetお
    よび(f)Metからなる群から選ばれるアミノ酸をも
    含む請求項143記載の組成物。
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