JP2000502107A - Hyperabas:8’―メチル又は9’―メチル炭素原子に不飽和炭素置換基を有する生物学的に活性なアブシジン酸類似体 - Google Patents

Hyperabas:8’―メチル又は9’―メチル炭素原子に不飽和炭素置換基を有する生物学的に活性なアブシジン酸類似体

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Abstract

(57)【要約】 開示されている発明は、R1のうちの1方がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重水素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲンを伴う炭素含有置換基であり、もう1方がメチルであり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み、示されている通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重結合又はこの位置で3重結合そしてC2〜C3位置にシス又はトランスのいずれかの2重結合が含まれており、さらにR2はCH2OH,CH0,COOH,COOアルキル又はその誘導体であり、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる、構造式(1)の新しいクラスのアブシジン酸(ABA)類似体、及びかかるABA類似体を合成するための新規方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】 HYPERABAS :8’−メチル又は9’−メチル炭素原子に不飽和炭素置換基を有す る生物学的に活性なアブシジン酸類似体 発明の背景 本発明は、8’−又は9’−炭素原子において変性された新しいクラスのアブ シジン酸(ABA)類似体、及びかかるABA類似体を合成するための新規方法 に関する。 背景 アブシジン酸は、種子の発達及び発芽、蒸散及びストレスに対する応答を含む 植物の成長のさまざまな面を調整する植物ホルモンである。 アブシジン酸、(+)−ABA(炭素原子及び立体配座表示のための番号付け システムを伴う)。 このホルモン自体は、摂取及び安定性の問題及びコストを理由として、外部的 に塗布される植物成長調節物質としての限定された用途しか有していなかった。 その上、ABA作用のメカニズムの検討、受容タンパク質の同定及びホルモン の細胞内位置確認は、植物内のホルモンの急速な代謝回転により制約を受けてき た。同様に、応用ABAの農業用途は、植物内のホルモンの急速な代謝により制 限されてきた。 植物の中で、(+)−ABAの代謝の支配的な経路(以下参照)には、ファゼ イン酸(PA,3)を産生するエノン系に対する8’−ヒドロキシル基の攻撃に より環化を受ける8’−ヒドロキシABA(2)を与える8’位置における水酸 化が関与する。中間水酸化ABA化合物2は、植物抽出物内にめったに発見され たことがなく、これは、操作中にそれが容易に環化するためである確率が最も高 い。最も容易に単離可能なABA異化代謝産物であるファゼイン酸(3)は、大 部分の検定において、ほとんど又は全く活性をもたない。 先行技術の説明 近年、8’又は9’−炭素原子のいずれかにメトキシ基を支持する新しいAB A類似体が、日本のヒライ研究班(Y.トドコリ、N.ヒライ及びK.コシムズ 、アブシジン酸の代謝拮抗類似体としての8’及び9’−メトキシアブシジン酸 、Biosci,Biotech.Biochem 1994,58:707-715):S.ナカノ、Y.トドロキ 、N.ヒライ及びH.オヒガシ、アブシジン酸の7’−,8’−及び9’−アル キル類似体の合成及び生物活性)によって合成され試験された。これらの化合物 は、検定に応じて、強い活性をもつことがわかった。それらの結果は、いくつか の例において、一つの原子に1対の原子が結合したジメチル基を修飾することに より分子がABA様のものとして感知されることが妨げられることはない。とい うことを示唆しており、研究者達は、変性が、ABAを分解する酵素による急速 な代謝損傷を妨げるということを仮定している。 しかしながら、彼らが使用した合成は実用的なものではない。メトキシ誘導体 のための彼らの手順には、2重結合異性体の混合物を与える1つの反応と、1’ 及び6’炭素でジアステレオマを与えるもう1つの反応を伴う、15の段階が必要 である。トランス形との混合物、すなわち4つの化合物としてのラセミメチルエ ーテルの収量は、彼らの実験結果から0.22%として計算されている。アルキル類 似体は、類似のルートで全体的に低い効率で合成される。 2つの研究班が、強い生物活性をもつ8’でフッ素置換されたABA類似体を 合成した(Y.トドロキ、N.ヒライ、K.コシミズ、アブシジン酸の極めて強 く持続性のある類似体としての8,8’−ジフルオロ及び8’,8’,8’−ト リフルロアブシジン酸。Phytochem.1995 38:561-568。B.T.Kim.Y.K.Min .T.Asami.NK.Park.I.H.Jeong,K.Y.Cho及びS.Yoshida.新しいフッ素 化アブシジン酸の合成及び生物活性、Bioorganic and Medicinal.Chem.Lett. 1995 5 275-278)。両方のケースにおいて、合成は長時間にわたり、植物成長調 節物質としての応用には実用的でない。 発明の要約 農業及び基礎研究の利用分野のための、植物中のABAの効果を延長させるの に使用できる強くかつ生物学的に安定したABA類似体を開発することが、本発 明の目的である。 本発明のもう1つの目的は、酵素による酸化(恐らくはチトクロムP−450モ ノオキシゲナーゼが関与するもの)に対する耐性をもつものの天然ホルモンの生 物活性を保持するか又はこれに対する増強を提供するような類似体を開発するた め、ABAの8’又は9’−炭素原子を変性させることにある。 本発明の1つの形態に従うと、 という構造式Iの化合物において、R1のうちの1方がアルケニル、アルキニル 、アリール、シクロアルケニル、重水素含有残基を含むその他のさらに置換され た炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲンを伴う炭素含有置換基であり、もう1方 がメチルであり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み、示されている 通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重結合又はこの位置 で3重結合そしてC2〜C3位置にシス又はトランスのいずれかの2重結合が含 まれており、さらにR2はCH2OH,CHO,C0OH,COOアルキル又はその誘導体であり 、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる、化合物が提供されてい る。 本発明のもう1つの形態に従うと、という構造式Iaをもち、ここで R1がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重水素含有残 基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲンを伴う 炭素含有置換基であり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み、示され ている通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重結合又はこ の位置で3重結合、C2〜C3位置にシス又はトランスのいずれかの2重結合が 含まれており、さらにR2はCH2OH,CHO,COOH,COOアルキル又は その誘導体であり、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる、新し いクラスの8’−アブシジン酸(ABA)類似体が提供されている。 本発明のもう1つの形態に従うと、R1及びR2が構造式Iaについて以上で定 義づけした通りである、 という構造式Ibの新しいクラスの9’−アブシジン酸(ABA)類似体が提供 されている。 本発明のもう1つの形態に従うと、8’−ABA類似体の合成のための新しい 方法が提供されている。 8’類似体が求められる場合、全体的プロセスには、2,6−ジメチルシクロ ヘキサ−2,5−ジエン−1,4−ジオン又はC4におけるケタールといった誘 導体と、3−メチルペント−2−en−4−yn−1−ol又はヒドロキシ保護された 誘導体のジアニオンとの反応が関与する。エノンに対する不飽和基の接合体添加 は、グリニヤール試薬を用いて行なわれる。機能的誘導体、例えば酸、エステル 、酸塩化物などへのC1ヒドロキシル基の酸化は、標準的方法を用いて達成され る。C4〜C5 3重結合は、例えば適切な水素化物といった水素化物還元剤を 用いてトランス3重結合まで還元され得る。 我々の検定は、天然ABAと比較するべく光学的に純粋な材料に対して行なわ れたものの、ラセミ材料が利用される場合、分割段階が必要となることがわかる だろう。 C4〜C5でのアセチレン類似体の調製は、以下の要領でケター ル化されていないキノン(以下の図式A)を用いると最も効果的である。3−メ チルペント−2−en−4−yn−1−olのジアニオンは、n−ブチルリチウムを2 当量添加することにより−78℃から−20℃まででTHF 内で生成される。これは、 テトラメチルエチレンジアミンの存在下で 100℃でTHF 中の1当量のキノン溶液 に添加される。この反応は、より干渉を受けたカルボニルに対し選択的に側鎖を 加える。この反応に対しさらにグリニャール試薬(R1MgX 、なお式中X=Cl,Br 又はI)を加えると、8’位置にR1基が付加され、1つのポット内に8’置換 されたケト−ジオールを与えることになる。 C4〜C5にトランス2重結合を伴う類似体の調製は、以下の条件下でケター ル(以下の図式B)から最もうまく実施される。3−メチルペント−2−en−4 −yn−1−olのジアニオンは、2当量のn−ブチルリチウムを添加することによ って、−78゜から−20℃でTHF 中で生成される。これに対して1当量のケタール 化されたキノンが添加される。反応が完了した後、3重結合の還元を、0℃でRed −Alを添加することによりインサイチュで行うことができる。0℃でTHF 中10 %のHClを用いて、ケタールを除去することができる。R基の接合体添加は、銅 媒介のグリニャール試薬との反応を通して行なわれる。ケトジオールのジアニオ ンはまず最初に、メチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド又は水素化ナ トリウムのいずれかを用いて−78゜から−20℃で生成され、次に−78゜から−20 ℃でヨウ化銅及びR1MgX(X=Br,Cl又はI)の溶液に移される。 酸へのC1ヒドロキシル基の酸化は、標準的方法を用いて達成される。 8’位置のさらなる修飾は、選択的なオゾン分解法及びそれに続 く8’−メチレンABAの形成されたアルデヒド上のWittigタイプの反応を通し て実施できる。 合成を短縮するためいくつかの反応を組合わせることが可能である。 例えば、R1=CH2CCH,C≡CH,CH2CH=CH2,CH=CH2。 以下のより詳細な反応図(i)〜(iv)はさらに図式Bのプロセスを例示して いる。 以下のものは、図式Aのプロセスをさらに詳細に説明する、より詳しい反応図 (v)である。 構造式Ibの9’−類似体は、ヨウ化アリルでの2,6−ジメチル−4,4エ チレンジオキシシクロヘク−2−セノンのアルキル化によって合成できる。その 後生成物を3−メチル−ペント−2−en−4−yn−1−olのジアニオンを反応さ せることにより、8’−及び9’−で置換されたアセチレンABA類似体の1: 1の混合物が得られる。C4〜C5の3重結合をトランス2重結合に還元しCl 炭素ヒドロキシル基を適当なレベル(例えば酸)まで酸化する作業は、標準的方 法により達成される。8’及び9’−アリルエステルは、キラル支持体(Daicel Chiralcel - OD)を伴うカラムを用いてHPLCにより分離できる。 以下に示すのは、9’−類似体の合成のためのより詳細な反応図式Cである。図面の簡単な説明 図1は、(+)−ABA及び8’メチレンABAについての成長 阻害用量応答を例示するグラフである。 図2は、BMS細胞懸濁培養の培地のpHに対する(+)−8’−メチレンAB A及び(+)−ABAの効果を例示するグラフである。 図3は、(+)−ABA(100μM)及び(+)−8’−メチレンABA(125μ M)での3時間の処理の後の小麦実生の蒸散量の減少を例示するグラフである。 図4は、小麦実生(10μMの類似体での処理から3時間後)に対する複数のA BA類似体の蒸散効果を例示するグラフである。 図5は、コショウソウの種子の発芽に対する(+)−8’−メチレンABA及 び天然ABAの効果を例示するグラフである。 図6は、遺伝子導入タバコ植物内のβ−グルクロニダーゼ(GUS)活性の誘発を 例示するグラフである。 図7は、(+)−ABA及び9’誘導体の成長阻害を例示するグラフである。 図8は、(+)−メチルABA(100μM)及び(+)−9’−エチレンメチル ABA(100μM)での3時間の処理後の小麦実生の蒸散量の減少を例示するグラ フである。 図9は、ABA及び8’アセチレンABAのコーン(トウモロコシ)成長阻害 を例示するグラフである。 図10は、メイズ(トウモロコシ)細胞懸濁培養の培地中の(+)−ABA、( +)−8’−メチレンABA及び(+)−8’−メチルABAの残存率の経緯を 例示するグラフである。 図11は、コーン細胞成長に対する(+)−ABA及び(+)−8−メチルAB Aの効果を例示するグラフである。 図12は、切除された小麦胚芽の発芽阻害物質としての(+)−ABA及び(+ )−8’−メチレンABAの生物活性を例示するグラ フである。 図13は、切除された小麦胚芽の発芽阻害物質としての(+)−ABA、(+) −8’−メチレンABA、(−)−8’−メチレンABA及び(+)−8’−メ チルABAの生物活性を例示するグラフである。 図14は、トランスジーンPror6,6−GUSを含有する同型接合のタバコ実生か らの子葉ホモジネート内のGUS特異的活性に対する(+)−ABA及び(+)− 8’−メチレンABAの効果を例示するグラフである。そして、 図15は、トランスジーンPror6,6−GUSを含有する同型接合のタバコ実生か らの子葉ホモジネート内のGUS特異的活性に対する(+)−ABA及び(+)− 8’−メチルABAの効果を例示するグラフである。 図16は、Canola種子の出芽に対するPBI-365 の効果を例示するグラフである。 図17は、メチル−8’−メチレンABAでの処理の後の干ばつ条件に対する移 植されたトウヒ実生の耐久生存を例示するグラフである。 図18及び21は、移植されたトウヒ実生に対する、異なる濃度のメチル−8’− メチレンABAの効果を例示するグラフである。 好ましい実施形態の説明 新規ABA類似体は、8’−又は9’−炭素原子において、不飽和を含む炭素 鎖で変性される。例えば、C−8’又は9’メチル基は、CH2=CH(メチレン) 、CH2CH=CH2(アリル)、C≡CH(アセチレン)、CH2CCH(プロパルギル)又は 不飽和を伴うより長い炭素鎖で置換され得、環式化合物及びヘテロ原子を伴う置 換基を内含す る。 我々は同様に、実用的かつ経済的でしかも容易に入手可能な前駆物質から数多 くの生物活性化合物を効率良く提供するような合成方法も開発した。 以下の例中で記述する一定数の異なる検定における結果は、新しい8’−又は 9’−変性類似体が、天然ホルモンのものと比較できる又はそれ以上の活性をも つことを示している。従って、これらの類似体は、ABAが関与する植物内のあ らゆる生物学的プロセスを変性するのに利用できる可能性がある。 ここで請求されている8’置換されたABA類似体は、ABAの異化において ファゼイン酸へと酸化される炭素原子において、ABA分子に対する変性を有す る。この要領でABA分子を変性すると、ホルモン類似体は、生物分解に対しよ り耐性の高いものとなる。8’−及び9’−炭素原子に不飽和鎖をもつ類似体は 、飽和したものに比べより活性が強いことがわかった。 作物改良に対する8’−及び9’−炭素不飽和置換ABA類似体の潜在的利用 について、以下で箇条書きで概略的に示す。 − 抗蒸散剤:移植中又は土壌の水分が少ないか又は利用できない場合の水分 損失の削減。 − 干ばつ条件下または実生樹立中の根の成長及び/又は根−苗条比の増大の 促進。 − 特に温度及びその他の非生物的ストレスに起因する、最適以下の成長条件 下での耐久生存の増大と損傷の削減。 − 例えば以下のことによる発芽/休眠の調節 ・休眠を維持することにより収穫前の軟白を防止すること、 ・早すぎる発芽を阻害することにより春作物の秋実生を可能にすること、 ・作物が株立ちするまでの雑草成長の予防又はホルモン毒性のいずれかによる 潜在的な除草力。 − ABA依存型トランスジーンの発現の増加を含む、胚芽発達中の種子タン パク質及び脂質の産生を増大させることによる、種子産物の産生、 − 微小繁殖のための人工的種子の産生。体細胞胚芽の乾燥及び培地中の正常 な発達を容易にする。 − ABA活動及び代謝に関与するタンパク質を同定するための親和性標識付 け試薬。 新しい8’−不飽和ABAの合成方法及び生物活性の一例を以下に示す。 すなわち、類似体8’−メチレンABAは、以下で一般的に示されるように、 側鎖Rを含有する炭素を伴う対称シクロヘキサジエノンに対しグリニャール試薬 (R1MgBr)を銅を触媒として1,4−接合体添加することにより合成される。 関与する反応のさらなる詳細は、上述の反応図(v)に示されている。 ここで記述される類似体の合成において使用される出発材料については、我々 が以前に報告した(本書にその開示が参考として内含 されている、B.Lei.S.R.Abrams.B.Ewan.及びL.V.Gusta.1994,Phytoch em.37:289-96、アブシジン酸のアキラル性シクロヘキサジエノン類似体:その 合成と生物活性)。 一般的実験条件:融点(mp)は補正されず、Ernst Leitz Weltzler高温段融点 装置上で記録される。Bruker AMX-500分光計(500MHz)上で陽子核磁気共鳴(1H NMR)を記録した。炭素−13(13CNMR)スペクトルをBvuker AMX-500分光計(125 MHz)上で記録した。 CHCl3を基準とするすべてのNMR 実験においてCDCl3を溶剤として使用した。化 学シフト(δ)及びカップリング定数(J)は、あたかもそれらが一次的なもの であるかのように報告される。デジタルPDP 11/73データシステムを伴うVG70-2 50SEQ-2重集束ハイブリッド分光計を用いて電子衝撃モードで高分解能質量スペ クトル(HRMS)を記録した。Merck シリカゲル60(230〜400メッシュ)を用いて、 フラッシュカラムクロマトグラフィを実施した。ナトリウム及びベンゾフェノン から蒸留により溶剤テトラヒドロフラン(THF)を乾燥させた。相反する指示のな いかぎり、全ての反応は、乾燥アルゴンの雰囲気下で行なわれた。 (±)メチル8’−アブシジン酸メチレン 0℃で CuI(摩砕粉末、0.38g,2mmol)に対し臭化ビニルマグネシウム(Al drich.THF中 1.0M,34ml,34mmol)を加えることにより、グリニャール/CuI 溶液を調製した。混合物を10分間0℃で撹拌し、いつでも使用できる状態にした 。 乾燥THF(300ml)の中にメチル−(2Z,4E)−5−(2,6−ジメチル− 1−ヒドロキシ−4−オキソシクロヘキサ−2,5−ジエニル)−3−メチルペ ント−2,4−ジエノエートPBI-252(3.60g,13.7mmol)(Lei et al.1994; 上記参照)を溶解させ、外部ドライアイス/アセトン浴を用いて−78℃まで冷却 した。MeLi( Aldrich.THF中 1.4M,9.7ml,13.7mmol)を添加し、赤色溶液を形成させた。溶 液を15分間撹拌し、次に調製済みのグリニャール/CuI 溶液をそれに移した。結 果として得た暗色溶液を20分間−78℃で撹拌し、ドライアイス/アセトン浴を除 去した後エーテル(200ml)で希釈し、次に、 200mlの10:1の飽和 NH4Cl/20% NH4OH溶液を用いて急冷した。混合物を20分間撹拌し、分離した。有機層を塩水 (100ml)で洗浄した。組合わされた水性層をエーテル(2×100ml)で抽出した 。有機層を組合せ、無水MgSO4上で乾燥させ、濃縮した。カラムクロマトグラフ ィ(25%の酢酸エチル/ヘキサン)により残渣を精製し、固体として2.74g(69 %)の生成物を得た。エーテル/ヘキサンからの再結晶により、白色結晶が得ら れた。mp 116-117℃;1H NMR:δ7.846(d,1H,J=16.0Hz,H−4),6 .058(dd,1H,J=10.8,17.6Hz,H−8’),6.056(d,1H,J=16.0H z,H−5),5.961(s,1H,H−3’),5.734(s,1H,H−2),5. 291(d,1H,J=10.8Hz,H−10’,H−8に対するシス)、5.231(d,1 H,J=17.6Hz,H−10’,H−8に対するトランス)、3.679(s,3H,OMe ),2.493(d,1H,J=17.2Hz,H−5’),2.411(d,1H,J=17.2H z,H−5’),2.000(s,3H,C−6,Me),1.892(d,3H,J=0.9 H z,C−7’,Me),1.124(s,3H,C−9’,Me)ppm。13C NMR:δ197.0 ,166.3,163.0,149.2,140.7,134.9,129.1,127.3,118.5,118.0,78.2,5 1.2,47.7,47.5,21.1,20.6,19.2ppm。HRMS:C17H22O4(M+)の理論値290. 1518,実際値290.1522。 (±)メチル8’−アブシジン酸メチレンの分割 前処理用キラル高圧液体クロマトグラフィ(HPLC)により分割を行なった。1 :4の2−プロパノール/ヘキサン(1ml約20mg/ml )中のラセミメチルエステル溶液をChiralcel ODカラム(Daicel,250mm ×10mm IDをこれに先行するWhatman CSK1 HC Pellosil保護カラム)の中に注入し、1: 4の2プロパノール/ヘキサンで2ml/分で溶出させ、 262nmでUV検出した。4 回の注入は、14分で溶出する(+)メチル8’−アブシジン酸メチル(55mg)及 び23分で溶出する(−)メチル8’−アブシジン酸メチレン(44mg)を提供した 。各々の異性体は分析用HPLC(Daicel Chiralcel OD 250mm ×4.6mm ID)により 決定されるように、99%以上の光学純度を有していた。 (+)メチル8’−アブシジン酸メチレン。〔α〕D24+386.6゜(CHCl3中c =1.3%);mp(エーテル/ヘキサン) 124-125℃;1H NMR:δ7.802(d,1 H,J=16.1Hz,H−4),6.019(dd,1H,J=11.0,17.5Hz,H−8’) ,6.018(d,1H,J=16.1Hz,H−5),5.918 (d,1H,J=0.8Hz, H−3’),5.692(s,1H,H−2),5.245(d,1H,J=11.0Hz,H− 10’,H−8に対するシス)、5.185(d,1H,J=17.5Hz,H−10’,H− 8に対するトランス)、3.635(s,3H,OMe),2.493(d,1H,J=17.2Hz ,H−5’),2.411(d,1H,J=17.2Hz,H−5’),1.958(s,3H, C−6,Me),1.851(s,3H,C−7’,Me),1.081(s,3H,C−9’ ,Me)ppm。13C NMR:δ196.9,166.3,163.0,149.2,140.7,134.9,129.1, 127.3,118.5,118.0,78.2,51.2,47.7,47.5,21.1,20.6,19.2 ppm。 (−)メチル8’−アブシジン酸メチレン、〔α〕D24−386.5゜(CHCl3中c =1.7%);mp(エーテル/ヘキサン)124-125℃;1H及び13C NMRスペクトル は(+)鏡像異性体のものと同一。 (+)8’−メチレンアブシジン酸 メタノール(7ml)中で(+)メチル−8’−メチレンABA(23mg)を溶解 させ、7mlの2N Na0H溶液を滴下にて添加した。溶液を4時間、室温で撹拌し 、濃縮して大部分のメタノールを除去した。残渣を2NのNaOH(5ml)中に溶解 させ、エーテル(5ml)で洗浄した。水性層を10%のHCl 溶液で酸性化し、次に 酢酸エチル(3×10ml)で抽出した。組合せられた酢酸エチル層を無水Na2S04上 で乾燥させ、蒸発させて固体として(+)8’−メチレンABA(21.3mg,97% )を得た。〔α〕D24+351.3゜(CHCl3 中c=2.3%),1H NMR:δ7.756(d ,1H,J=16.1Hz,H−4),6.057(d,1H,J=16.1Hz,H−5),6.0 27(dd,1H,J=11.0,17.5Hz,H−8’),5.938(s,1H,H−3’) ,5.707(s,1H,H−2),5.231(d,1H,J=11.0Hz,H−10’,H −8に対するシス)、5.171(d,1H,J=17.5Hz,H−10’,H−8に対す るトランス)、2.508(d,1H,J=17.3Hz,H−5’),2.424(d,1H, J=17.3Hz,H−5’),1.995(s,3H,C−6,Me),1.854(s,3H ,C−7’,Me),1.090(s,3H,C−9’,Me)ppm。13C NMR:δ197.3, 170.9,163.2,151.5,140.8,135.7,129.2,127.3,118.2,117.8,78.5,47. 7,47.3,21.4,20.7,19.3ppm。 HRMS:C16H22O4(M+)についての理論値 276 .1362,実際値 276.1354。 (−)8’−メチレンアブシジン酸 上述の通りの方法を用いた(−)メチルエステル(26mg)の加水分解は、固体 として(−)8’−メチレンABA(21.5mg,87%)を生成した。〔α〕D24− 368.1゜(CHOl3中c=2.3%)1H及び13C NMRスペクトルは(+)鏡像異性体の ものと同一であった。 新しい炭素含有基の添加は、レジオ選択的に進められ、ヒドロキシル基に対す る新しいシス基を提供する。新しい類似体の構造及び アルキル化のレジオ化学は、グリニャール反応中トリジューテロメチルヨウ化マ グネシウムを用いることによって作られた同位元素標識付けされた類似体を用い て証明された。従来の形質転換による側鎖の修飾後に得られた産物である、1つ の原子に1対の原子が結合したジメチル対内の1つのジューテロメチル基を伴う ABAを分割させ、我々の最近の論文(本書に参考として内含されているBalsevi ch et al Plant Physiol.1994 106;135-142)に記された手順に従って、(+) −鏡像異性体を、培養されたコーン細胞による酸化に付した。ジューテロ化され たABAを細胞により、2つのジュウテリウム原子を含有するファゼイン酸へと 転化させた。この結果は、新しいメチル基がヒドロキシル基と同じ側から添加さ れていることを確認するものである。 この方法は、数多くの8’−置換されたABA類似体の合成のために従うべき ものであり、異なる化合物を得るべくグリニャール試薬のR1基を変更すること しか必要でない。全体的転化率は高い。例えば、8’−メチレンABAについて 、我々の現行の合成方法を用いると、市販されている出発材料からの収量は 9.2 %であり、段階の数は8である。側鎖内にアセチレン及びアルコール又はアルデ ヒドを有する類似体については、段階数は2つ又は3つだけ減り、全体的収量は 増大することになる。ここでの特定的な例は、その光学的に純粋な形へと分割さ れるラセミ化合物のものであるが、当該方法は、キラル試薬を用いた光学的に活 性な化合物の合成をも可能にする。 8’−炭素置換器を伴うABA類似体の生物活性 8’−置換されたABA類似体は、ABAについての広い検定範囲において活 性である。新しい類似体は、天然ホルモンに類似の要領で、植物により認識され ると思われる。これらの類似体の主要な 特長は、分子に対する置換がABA分子の重要な官能基を無傷の状態に残す、と いう点にある。このことにより、これらの類似体に見られる広範な活性の説明が つくかもしれない。これらの類似体について観察されるABA効果の範囲の一例 として、ABAについてのものと比較した8’−メチレンABAの(+)−鏡像 異性体についての検定結果を以下に記す: コーン細胞の成長阻害及びコーン細胞培地内のpH変化 天然ABAは、成長阻害をひき起こす(Balsevich et al 1994,Plant Physiol ,106:135-142)。図1は、懸濁培養されたコーン細胞(Black Mexican Sweet 品種)を用いた成長阻害実験結果を示す。y軸は、天然ABA又は対応するg’ −メチレン誘導体のいずれかを添加してから4日目における初期重量の百分率と して表わされた細胞成長(乾燥重量)を示している。濃度は、X軸上に示されて いる。各々の濃度における成長測定は、同一条件で3回行なわれ(Balsevich et al,1994,Plant Physiol,106:135-142 にある通り)、平均値及び標準偏差 が示されている。成長の50%阻害に必要とされる濃度は、8’−メチレンABA 0.33μM未満であり、天然ABAについては約10μMであった。これは、これま であらゆるABA類似体によって生じた成長阻害のうち最も強いものである。こ の検定では、40以上の化合物がテストされた。 天然ABAは、培養されたコーン細胞の培地のpHにおけるシフトをひき起した (Balsevich et al 1994,Plant Physiol,106:135-142)。図2は、懸濁培養 されたコーン細胞の培地のpHに対する、同じ濃度の天然ABAに比べた(+)− 8’−メチレンABAの10μM溶液の効果を示している。8’−メチレン化合物 は、ABAと同じ位大きいpHシフトをひき起こす。 小麦実生内の蒸散 ABAは、植物内の蒸散を調節することに関与する主要なシグナル分子である 。(W.J.Davies T.A.Mansfield 1988。植物中のアブシジン酸及び干ばつ耐 性 ISIAtlas of Science:Animal andPlant Science 0894-3761,p263-269)。図 3は、小麦実生内の蒸散の減少に対する天然ABA及び(+)−8’−メチレン ABAの効果を示している。125μMの溶液を実生の根に塗布し、処置から3時 間後に蒸散減少率を決定した。飽和した8’−側鎖を伴う類似体は、ビニル類似 体ほど活性ではない。 この活性差は図4に示されており、この図で、ABAのメチルエステル(214) 、8’−メチル(370)及び8−メチレンABA(357)の(+)−形により行なわれ る蒸散率が比較されている。構造は以下の通りである。 種子の発芽 ABAは種子の発芽を阻害する(例えば、L.V.Gusta,B.Ewan.M.J.T Re aney及びS.R.Abrams 1992、コショウソウの発芽に対するアブシジン酸代謝産 物の効果、Can J.Bot,70:1550-1555を参照のこと)。図5は、コショウソウ の種子の発芽に対する(+)−8’−メチレンABA及び天然ABAの効果を示 している。1μMで、8’−メチレン類似体は、ABAよりもさらに強く、5μ Mでは、AMA処置された種子が発芽し始めるのに対し、同じ濃度で類似体の浸 染を受けた種子は発芽しない。実験条件は以下の通りである:すなわち、ペトリ 皿の中で9cmの Whatman No.1ろ紙上に 100個の種子を置き、5mlの溶液で処 理する。 ABA誘導性遺伝子発現 図6は、200μmol のABA又は(+)−8‘−メチレンABAを24時間吸 収させたトランスジェニックタバコ実生におけるβ−グルクロニダーゼ(GUS )活性の誘導を示す。トランスジェニック実生は、GUSのコード配列と融合し たArabidopsis thaliana(Wang et al.,1994,Plant Physiol.104:291-292) (この記載内容は、参照により本明細書中に含まれる)からのABA−反応性c or6.6プロモーターを含有した。この構築物を含有するトランスジェニック 植物のABA−誘導性及びその他の特性は、これまでも記載されている(Wang e t al.,1995,Plant Mol.Biol.,28:605-617 )(この記載内容は、参照により 本明細書中に含まれる)。y軸は、任意の単位のGUS特異的活性(Jefferson ,1987,Plant.Mol.Biol.Reporter 5:387-405 (この記載内容は、参照によ り本明細書中に含まれる)に記載されているのと同様に実施した抽出及び検定) を示す。結果は、34の実生を含む試料に関する2回の検定の平均を示す。処理 はいずれも、未処理対照に対して、GUS活性を強度に誘導した。 9‘−アリル置換基を有するABA類似体(9’−エチレンAB A)の生物 学的活性 成長阻害 9‘−エチレンABA(R1=アリール)の2つの異性体の成長阻害特性を、 図7に示す。図1に記載されているのと同様に、検定を実行した。両異性体は、 10pmolで不活性で、100μmol で比較可能な活性を示した。ABAよりは 弱い阻害剤であるが、しかしそれらは強力な活性を保有した。 蒸散 図8に、(+)形態のABAのメチルエステル及び9‘−エチレ ンABAにより引き起こされる蒸散の低減の結果を示す。両方の化合物に関して 、同等の高活性が観察された。 有用であるためには、ABA類似体はホルモン作動薬として作用する能力を保 持しなければならない。付加的炭素の立体障害は、ホルモン受容体タンパク質と の結合を妨害しないに相違ない。有望なことに、ABAの受容体との結合及びヒ ドロキシラーゼとの結合は主にABA分子の異なる構造的特徴に依っているとい う証拠がある。コムギ胚発芽を阻害する場合のABAの7‘、8’及び9‘メチ ル基の相対的重要性の比較は、7’メチル基の存在が絶対に不可欠であるがしか し他のものは重要性が低いことを示した(Walker-Simmons1,et al.,1994)。こ れは、受容体結合に重要な分子の一部(7‘炭素)に影響を及ぼさずに基質結合 部位(8’炭素)を変えるためのある程度の自由が存在し得ることを示唆する。 8‘又は9’−炭素原子上にメトキシ又はアルキル基(Todoroki et al2.,1994; Nakano et al3.,1995)を、あるいは8‘−炭素原子上にフッ素(Todoroki et a l4.,1995; Kim et al5.,1995)を保有するABA類似体は強力なABA作動薬で あり、これはいくつかの場合のジェミナルジメチル基の修飾がABA様物質とし ての分子の認識を妨げないことを示唆する。同様に、7’、8‘及び9’位置で のアルキル置換により、高ホルモン活性は一般に(+)−ABAと同一の絶対立 体化学を有する分子に関して保持されることが明らかにされた(Nakano et al3. ,1995)。これらの試験の途中で、Nakano et al3.,1995は、(+)−8‘−メチ ルABAがGA3剌激性α−アミラーゼ活性の遮断に際して(+)−ABAとほ ぼ同一の活性を有し、そしてレタス種子発芽阻害、ムラサキツユクサの気孔開口 及びイネ実生葉の伸長において(+)−ABAより高い活性を有することを示し た。8’−メチルABAの高活性は、(同様の立体的嵩量の) メチレン類似体もABA様物質として認識されるべきであることを示唆した。こ れは、8‘−メチル及び8’−メチレンABAの生物学的活性の比較が、それら は類似の分子であるけれども8‘メチレンABAだけが8’ヒドロキシラーゼを 不可逆的に不活性化する能力を有するために、考慮さるべき対象であることを意 味する。 我々の化学的試験の重要な判定基準は、類似体が連続的に短時間で、効率よく 合成されて、生理学的活性の広範な試験に、そしてさらに8‘−位置での修飾に 十分な量の物質を提供し得ることである。コショウソウ及びコムギにおける発芽 阻害、トウモロコシ懸濁細胞の成長阻害、並びにコムギ実生における蒸散の低減 を含めたいくつかの生物学的検定において、(+)−8’−メチレンABAがA BAより有効であることを我々は後述する。 (+)−8‘−メチルABA(7)の合成 臭化エチルマグネシウムを臭化ビニルマグネシウムに置換することにより、( ±)メチル8‘−メチレンアブシシン酸塩に関するのと同様の手法を用いて、( ±)メチル8‘−メチルアブシジン酸塩を合成した。キラルHPLCにより(± )メチル8‘−メチルアブシシン酸塩の2つの鏡像異性体を分離し、そのエステ ルを(±)メチル8‘−メチレンアブシジン酸の場合と同一方法で対応する酸に 加水分解した。酸及びエステルの両方のスペクトル特性は、過去に報告された特 性(Nakano et al3.,1995 )と一致した。 トウモロコシ懸濁細胞からの(+)−8‘−メチレンABA[(+)−4]の 代謝体 ブラックメキシカンスイートBlack Mexican Sweet トウモロコシ細胞 18g を、過去に記載された(Balsevich et al6.,1994)と同様に、滅菌培地 50 0mlを含有する1Lフラスコ中で継代培養した。翌日、エタノール 0.5mlに 溶解した(+)8‘−メチレンABA 13.5mgを培地に入れて、最終濃度を 100μMとした。培養を回転振盪器で室温で90時間インキュベートし、この 時点でHPLCは高濃度の代謝体を示した。培養期間終了時に、細胞を濾過して 除去した。単離のために処理加工するまで、濾液を凍結した。 Supelco Amberlite XAD-2樹脂を用いたクロマトグラフィー法(Balsevich et al.,6,1994)により、代謝体を培養濾液から抽出した。樹脂から単離した粗製物 質を分取TLC(シリカゲル60 GF254、20cmx20cmx1mm、溶離液と してトルエン−EtOAc−HOAc 25:15:2)により一部精製し、2 つの異性体酸を得た。酸を別々にジアゾメタンと反応させて、次にHPLCによ りさらに精製して、そのメチルエステルとして各代謝体 約0.5mgを得た。ス ペクトルデータは、代謝体が2つの異性体エポキシドであることを示した。 代謝体1:メチル8‘−メチレンオキシドABA5/6のメチルエステル。F TIR(純)υmax cm-1:3446(O−H), 1717(C=O,エステル )、1654(C=O,エノン)、HREIMS:m/z307. 1573で の[M+1]+(C17235 は307.1545を要する); 1H−NMR:δ7.89(d,J=16. 1Hz, 1H−4),6.01(d,J=16.1Hz,IH−5),5.9 9(d,J=1.2z,1H−5),5.76(s,1H−2),3.69(s ,3H、CO2CH3),3.23(dd,J=4.0,3. 1Hz, 1H− 8’),2.77 (s,1H,OH),2.74(t,J=4.1Hz,1H−10‘),2.6 9(t,J=3.0Hz,1H−10’),2.34(s,2H−5‘),1. 99(s,5H−6,7’),0.91(s,3H−9‘)。 代謝体2:8‘−メチレンオキシドABA5/6のメチルエステル。FTIR (純)υmax Cm-1:3447(O−H),1717(C=O,エステル)、16 54(C=O,エノン)、HREIMS:m/z307.1560での[M+1 ]+(C17235は307.1545を要する);1H−NMR:δ7.87( d,J=16.1Hz,1H−4),6.01(d,J=16.1Hz,1H− 5),5.99(d,J=1.2z,1H−5),5.76(s,1H−2), 3.69(s,3H、CO2CH3),3.23(dd,J=4.0,3.1Hz ,1H−8’),2.77(s,1H,OH),2.74(t,J=4.1Hz ,1H−10‘),2.69(t,J=3.0Hz,1H−10’),2.34 (s,2H−5‘),1.99(d,J=1.0Hz,3H−6/7’),1. 94(d,J=1.1Hz,3H−6/7’),1.02(s,3H−9‘)。 トウモロコシ細胞培地からの(+)−8−メチレンABA、(+)−8‘−メ チルABA及び(+)−ABAの消耗の比較 (+)−ABA、(+)−8‘−メチレンABA及び(+)−8’−メチルA BAのエタノール性ストック溶液を、トウモロコシ細 胞 0.2g及び培地 10mlを含有するフラスコに付加し、最終濃度100μ Mのホルモン又は類似体を得た。培地のアリコート(100μl)を時々取り出 して、前記(Balsevich et al6.,1994)と同様にHPLCによりABA又はA BA類似体含量に関して分析した。各化合物をフラスコ中に植え付け、指示され た時点で試料を2回取り出した。トウモロコシ細胞は、継代培養後1又は2日目 に用いた。 (+)−8‘−メチレンABA[(+)−4]の生物学的定量 トウモロコシ細胞の成長阻害及びpHの作用 前述(Balsevich et al6.,1994)と同様に、4日間の最新重量の変化により 、細胞成長を測定した。(+)−ABA及び(+)−8‘−メチレンABAの付 加に伴う培地のpH変化も、Balsevichet al6.,(1994)により記載されと同様 に測定した。 コムギ実生における蒸散 6〜10日齢コムギ実生(Triticum aestivum L.cv Katepwa)の蒸散率を、 過去に記載された(Rose et al7.,1996)(この記載内容は、参照により本明細 書中に含まれる)のと同様に測定した。コムギ実生の蒸散率が50%だけ低減さ れる濃度を確定するために一連の濃度で類似体(水中の1%エタノール溶液とし て調製)の抗蒸散活性を測定した。蒸散率(μmol H2O/cm2)を算出し、植物 の初期蒸散率(典型的には0.28〜0.35 μmol H2O/cm2)のパーセン テージとして示し、対照(1%エタノール)の作用に対して修正した。 コショウソウ(cress)種子の発芽 Gusta等(1992)が記載したのと同様に、コショウソウ種子(cress)発芽阻害 試験を実行したが、但し、実験は25℃の代わりに23℃で行い、アセトンの代 わりにエタノールを用いて類似体を溶解 した。検定溶液中のエタノールの最終濃度は、<0.05%であった。検定は各 ペトリ皿中に100個の種子を用いて実行し、3回実施した。発芽測定は、主根 の成長を基礎にした。根が種子とほぼ同じ長さになったときに、種子は発芽した と考えられた。 コムギ胚発芽 軟質白色コムギ(Triticum aestivum L.cv.Clark's Cream)の穀粒を用いた 。生物学的定量のために、いくつかの付着内胚乳及び付着し果皮を有する胚をか みそりの刃で穀粒から切り離した。最小量のDMSOに溶解して、0.1M 溶液 を調製し、次に10μM Mes,pH5.8で0.001、0.1、1、10及 び100μMに希釈することにより、類似体を調製した。各類似体濃度に関して 、6回の反復発芽検定を、30℃で10個の胚の各々で実施した。胚を、溶液6 mlを含有するペトリ皿(100x15mm)中でインキュベートした。発芽した胚 の数を4日間毎日計数し、加重発芽指数を算出した(Walker-Simmons et al8., 1992)(この記載内容は、参照により本明細書中に含まれる)。 トランスジェニックタバコにおける遺伝子発現 トランスジーンPcor6.6−GUSを含有するホモ接合体タバコ実生から の子葉のホモジネートのGUS特異的活性を、H.Wang et al9.,(1995)によ る記載と同様に、測定した。示した結果は、34の実生からの子葉を含有する2 回の試料の平均である。 ABAの両鏡像異性体が同等に有効であるコムギ胚成長阻害試験では、4つの 両鏡像異性体を(+)−ABAと比較した。メチレン類似体の生物学的活性を前 に報告された8−メチルABA(Todoroki et al2.,1994)と比較し得るよう、 8−メチル同族体7を調製した。 BMS懸濁細胞培養における8−メチレンABAの代謝及び持続 性 培地からの(+)−ABA及び(+)−8‘−メチレンABA[(+)−4] の消失の速度を比較して、代謝の相対速度の簡単な概算をおこなった。図10か ら分かるように、50%の(+)−ABAが24時間までに培地から消失してい たが、一方(+)−8’−メチレンABAは100時間までにほぼ50%が消費 されただけであった。8‘−メチルABA(7)は、メチレン誘導体と同様の速 度で消費された。これらの実験は、8’−メチレンABAが天然ホルモンより持 続性がかなり高いことを示す。 (+)−8‘−メチレンABAの安定性及び代謝経路を査定するために、(+ )−8‘−メチレンABA(+)−4の代謝中間体を単離し、ABA代謝が過去 に記載されている(Balsevich et al6., 1994)トウモロコシ懸濁培養を用いて 同定した。(+)−8−メチレンABAを細胞に摂取させて、2つの代謝中間体 を培地から単離し、そしてそれらのメチルエステルとして精製した。質量スペク トル分析は、代謝中間体が各々、8’−メチレンABAのメチルエステルより以 上に1個の酸素を含有することを示した。2つの代謝中間体の1H NMRは非 常によく似ていて、各々3つのビニル性陽子に関する信号を失っており、そして 各々3つの陽子信号を獲得し、化学シフトはエポキシド組成と一致する。2つの 異性体エポキシドは二重結合の両面から酸化により生成されたと思われる。位相 性酸様分子に環化できないエポキシド酸化生成物も活性であると考えられる。そ の生物学的活性を試験するのに十分な量のこれらのエポキシドを合成するために さらなる研究が進行中である。 BMS懸濁細胞培養における(+)−8‘−メチレンABAの生物学的活性 トウモロコシ懸濁培養化細胞は、ABA及びABA類似体の生物 学的活性及び代謝を比較するのに有用であった(Balsevich et al6.,1994; Ros e et al7.,1996)十分特性化された実験系である。(+)−ABAは、4日間 に亘ってトウモロコシ懸濁培養化細胞の成長を阻害する( Balsevich et al.,1 994 )。本試験では、(+)−8‘−メチレンABAは全試験濃度で(+)−A BAより強力な成長阻害活性を示した(図1)。誘導体の効力増大は、低濃度で より顕著であった。0.33μM では、(+)−ABAは対照に対して17%だ け成長を阻害したが、一方(+)−8’−メチレンABAは64%低減を生じた 。8‘−メチルABAにより引き起こされる阻害は、(+)−ABAにより生じ る阻害に匹敵した(図11)。(+)−メチレンABAは、(+)−ABA又は (+)−8’−メチルABAより有意に強力であった。活性増強は、単なる立体 嵩量以上の余分の炭素原子によるものに違いない。8‘−メチレン及び8’−メ チル類似体は同様の速度で培地から消耗されるため、8‘−メチレンABAはい くつかの付加的特性を、おそらくは受容体に対するより高い親和性を有するにち がいない。 天然ABAはトウモロコシ培地のpHの一過性上昇を引き起こし、ABA付加 後約6時間で最大に達する(Balsevich et al6.,1994)。図2は、懸濁培養化 トウモロコシ細胞の培地のpHに及ぼす、同一濃度の天然ABAと比較した場合 の、(+)−8‘−メチレンABAの10μM 溶液の作用を示す。pH変化の意 味は明らかでないけれども、それは、ABA作用の早期顕示であると思われ、P Aにより、並びに非天然ABA(−)−異性体によりわずかだけ( Balsevich e t al6.,1994)生じたのでない。この検定の実益は、それが付加化合物の固有の ホルモン活性の相対的に迅速な試験であることである。8’−メチレン化合物は 、ABAにより引き起こされるのに匹敵するpHのシフトを生じ、これはそれが 同様の方法で 作用することを示唆する。 発芽阻害における8‘−メチレンABAの生物学的活性 休眠コムギ穀粒からの胚の発芽の阻害 休眠穀物粒から単離した胚は発芽阻害剤としての外因性ABAに対して高反応 性を示し、休眠はABAの適用により元に戻される。天然(+)−ABA及びそ の鏡像異性体(−)−ABAはともに、コムギの切除胚に供給された場合、発芽 を阻害するのに同等に有効である(Walker-Simmons et al8.,1992)。図12に 示すように、(+)−8‘−メチレンABAは天然ABAより少なくとも10倍 は効力が高く、1.0μM (+)−8’−メチレンABAは10μM (+)−A BAと等価の阻害結果を示した。我々は胚における類似体の代謝を測定しなかっ たが、ABAを上回る活性増大は、一部は持続性が長いことに依っているようで ある。これらの結果は、水和休眠穀粒胚のABAレベルの維持がその成長休止に 関与するという推論を支持し、このことは長期持続性ABA類似体、例えば8‘ −メチレンABAが種子休眠の誘導及び保持におけるABAの役割を調べるため の有用な道具であることを示す。 (−)−8‘−メチレンABA((+)−8’−メチレンABAの鏡像)及び (+)−8‘−メチルABAを含めた8’−ABA類似体に関して、発芽阻害活 性を査定した(図13)。(−)−8‘−メチレンABAは、効力が(+)−A BAと同様である。(+)−8’−メチルABA及び(+)−8‘−メチレンA BAはともに、(+)−ABAより活性が高い。全濃度及び時点に亘って最も有 効な化合物は、(+)−8’−メチレンABAであった。 コショウソウ種子発芽 図5は、コショウソウ種子の発芽に及ぼす2つの濃度の(+)−8‘−メチレ ンABA及び天然ABAの作用を示す。1μM で、8 ’−メチレン類似体はABAより効力が大きく、5M では、ABAを供給された 種子は発芽を開始したが、一方類似体阻害種子は依然として休眠中であった。要 するに、(+)−8’−メチレンABA 4は、単子葉植物及び双子葉植物の種 子のより有効な発芽阻害剤である。種に対する種子発芽阻害において、類似体4 はABAより活性が高いと予測されるが、この場合、ABAの8‘−ヒドロキシ ABAへのヒドロキシル化が分解の主経路である。 コムギ実生の蒸散における8‘−メチレンABAの生物学的活性 ABAは植物の蒸散調節に関与する鍵となる信号分子である。本検定ではエス テルが酸と同様の活性を有し(データは示していない)、したがって無傷コムギ 実生の蒸散に及ぼす天然ABA、(+)−8‘−メチレンABA及び8’−メチ ルABAのメチルエステルの作用を適用後3時間目に比較した。最も活性の高い 類似体は8‘−メチレン化合物で、これはコムギ実生の蒸散率を50%に低減す るのに(TR50)5〜10μM の濃度を要するが、ABAエステルは25〜50 M の濃度で50%阻害を引き起こした。飽和8’−側鎖類似体は本検定では相対 的に弱く、50%有効用量は100μMであった。この最終結果は、飽和8‘− メチル類似体が気孔開口検定ではABAよりわずかだけ弱い、ということを示し たNakano etal3.,(1995)による報告結果とは非常に異なる。反応の差は、無 傷コムギ実生における8’−メチルABAの摂取低減によると考えられる。 ABA誘導性遺伝子発現における8‘−メチレンABAの生物学的活性 図14及び15は、(+)−ABA、(+)−8‘−メチレンABA又は(+ )−8−メチルABAを24時間吸収させたトランスジェニックタバコ実生にお けるABA−反応性遺伝子発現の誘導を 示す。トランスジェニック実生は、β−グルクロニダーゼのタンパク質コード配 列と融合したArabidopsis thaliana(Wang et al.,1994)からのABA−反応 性cor6.6プロモーターを含有した。100μM では、(+)−8’−メチ レンABAはABAよりわずかに弱い誘導物質であるが、類似体はABA−反応 性遺伝子発現の誘導に際しては非常に有効であった。8‘−メチルABAは、A BAより約3倍弱かった(図15)。 以下の新規の化合物において、ABAの8‘−炭素原子はアセチレンにより、 又は付加的メチル基を保有するアセチレンにより置換されていた。本化合物の一 般的形態を以下に示す: 8‘−メチレンABAの場合と同様に、PBI252から分子を調製した。新 規の類似体の実験手法及びスペクトルデータを以下に示す。以下の実験では、ト ウモロコシ細胞の成長阻害に際して、8’−アセチレンABAをABAと比較し た。図9に示したように、新規の化合物はABAより有効であった。したがって 、それは超ABAとして作用する。 8‘−アセチレンABA及び8’−メチルアセチレンABA メチル8‘−アセチレンABA −78℃でドライTHF(40ml)中のPBI 252(500mg)に、臭化 エチニルマグネシウム(5当量、19.1ml、THM中の0.5M 溶液)を付加 した。溶液を−20℃に暖めて、16時間放置した。反応混合物を水性NH4C lで急冷し、酢酸エチル( 3x30ml)中に抽出した。併合有機抽出物を飽和NaCl溶液で洗浄し、Na2 SO4上で乾燥し、濃縮して、フラッシュクロマトグラフィーで精製し、生成物 360mgを得た。HREIMS:m/zでの[M+] 289.1416(C17 214は289.1440を要する); IR υmax cm-1:3286(w, O−H),1716.6, 1669.7(C=O),1H−NMR:δ7.8 6(d,1H−4,J=16.1Hz),6.02(t,1H−3‘,J=1. 1Hz),5.90(d,1H−4,J=16.1Hz),5.74(s,1H −2),3.68(s,CO2CH3),2.64(s,1H,OH),2.63 (dd,1H−5’,J=15.9,0.9Hz),2.50(d,1H−5‘ ,J=16.8Hz),2.27(s,1H−HCC),1.98(d,3H− 6又は3’,J=1.1Hz),1.95(d,3H−6又は3‘,J=1.4 Hz),1.31(s,3H−9‘)。 Chiracel OD カラム(ヘキサン中10%IPA 3ml/分,1回当たり20mg で注入)を用いて、エステルを2つの鏡像異性体に分離した。保持時間25.5 分でのピーク [α]D20=(+)339.5[MeOH中0.43%]。保持 時間36.3分でのピーク [α]D20=(−)342.8[MeOH中0.3 5%]。 (+)−8‘−アセチレンABA MeOH 1mlに溶解した上記の(−)−エステル(10mg)の溶液に、2 M KOH 2mlを付加した。混合物を室温で4時間攪拌し、その時点でそれをH2 O 5mlで希釈し、CH2Cl2(3x20ml)で洗浄した。有機層を捨て、水 性層を1M HClで酸性にして、次にCH2Cl2(3x20ml)で抽出した。 併合有機抽出物を飽和NaCl溶液で洗浄し、Na2SO4上で乾燥して、濃縮後 、(+)−8‘−アセチレンABA 7.9mg(収率80%)を 得た。 IRυmax cm-1:3500−2500(br,O−H),1684(C=O),1 H−NMR:δ7.81(d,1H−4,J=16.2Hz),6.03(s ,1H−3‘),5.95(d,1H−4,J=16.1Hz),5.77(s ,1H−2),2.80(br,s,1H−OH),2.63(d,1H−5’ ,J=17.0Hz),2.50(d,1H−5‘,J=16.9Hz),2. 27(s,1H−HCC),2.02(d,3H−6又は3’,J=0.7Hz ),1.95(d,3H−6又は3‘,J=1.Hz),1.31(s,3H− 9‘).[α]D25=(+)−316.8[MeOH中0.51%]。 同様の方法で(−)−8‘−アセチレンABAを製造し、(+)−鏡像異性体 と同一のスペクトルデータが得られ、以下の変化を示した: [α]D20=(− )−296.9[MeOH中0.78%]。 メチル−8‘−メチルアセチレンABA −78℃でドライTHF(40ml)中のPBI 252(500mg)に、臭 化1−プロピニルマグネシウム(5当量、19.1ml、THM中の0.5M 溶液 )を付加した。溶液を−20℃に暖めて、2時間放置した。反応混合物を水性N H4Clで急冷し、酢酸エチル(3x30ml)中に抽出した。併合有機抽出物を 飽和NaCl溶液で洗浄し、Na2SO4上で乾燥し、濃縮した。粗製固体を得て るから再結晶化し、残りの母液を濃縮し、フラッシュクロマトグラフィー(ヘキ サン中25%酢酸エチル)で精製し、生成物415mg(収率72%)を得た。H REIMS:m/zでの[M+ ] 303.1609(C18234は303. 1596を要する);1H−NMR:δ7.81(d,1H−4,J=16.1 Hz),5. 98(s,1H−3‘),5.90(d,1H−4,J=16.1Hz),5. 72(s,1H−2),3.66(s,CO2CH3),2.73(s,1H−O H),2.55(dd,1H−5’,J=16.6,0.7Hz),2.46( d,1H−5‘,J=16.7Hz),1.97(d,3H−6又は3’,J= 1.0Hz),1.92(d,3H−6又は3‘,J=1.3Hz),1.75 (s,3H−CH3CC),1.24(s,3H−9’)。 Chiracel OD カラム(ヘキサン中20%IPA 3ml/ 分)を用いて、エス テルを2つの鏡像異性体に分離した。保持時間12.7分でのピーク [α]D25 =(+)350.8[CHCl2中3.54%]。保持時間18.4分でのピ ーク [α]D25=(−)368.8[CHCl2中3.35%]。 (+)−8‘−メチルアセチレンABA MeOH 7mlに溶解した上記の(+)−エステル(35mg)の氷冷溶液に、 2M KOH 7mlを付加した。混合物を室温で4時間攪拌し、その時点でそれを H2O 5mlで希釈し、CH2Cl2(3x20ml)で洗浄した。有機層を捨て、 水性層を1M HClで酸性にして、次にCH2Cl2(3x20ml)で抽出した。 併合有機抽出物を飽和NaCl溶液で洗浄し、Na2SO4上で乾燥して、濃縮後 、(+)−8‘−メチルアセチレンABA 30mgを得た。1 H−NMR:δ7.78(d,1H−4,J=16.2Hz),6.00(s ,1H−3‘),5.95(d,1H−4,J=16.1Hz),5.74(s ,1H−2),2.80(br,s,1H−OH),2.56(d,1H−5’ ,J=16.7Hz),2.46(d,1H−5‘,J=16.7Hz),2. 01(s,3H−6又は3’),1.92(d,3H−6又は3‘,J=0.9 Hz),1.74(s,3H,CCCH3),1.24(s,3H −9‘).13C NMR:δ196.24,170.62,163.25,15 1.21,133.18,130.17,127.52,118.36,81. 56,80.59,78.29,47.99,44.36,23.53,21. 26,19.25,3.56[α]D25=(+)−364[MeOH中3.0% ]。 同様の方法で(−)−8‘−メチルアセチレンABAを製造し、(+)−鏡像 異性体と同一のスペクトルデータが得られ、以下の変化を示した: [α]D20 =(−)−383.8[MeOH中2.84%]。 メチル8‘−メチレンABAの使用 canola種子発芽 減圧下でMeOHに溶解した類似体の10-3M 溶液を蒸発させることにより、 canola 種子にメチル8‘−メチレンABA(PBI−365)を適用した。発 芽制御に及ぼす作用を図16に示す。 移植したトウヒ実生の生存率を改良するためのメチル8‘−メチレンABA( PBI−365) ABA類似体#365で処理した室内装飾用トウヒ実生は、連続乾燥条件下で 優れた乾燥回避能力を有した。この乾燥回避増強は、乾燥条件下での針状葉伝導 率の低減及び実生水分平衡の改良に依った。この類似体の乾燥回避能力は、より 高い処理濃度で増進した(図17)。 ABA類似体#365は、最適土壌水分条件下で春及び夏植物室内装飾用トウ ヒ実生の成長に負の作用を長期間及ぼさなかった(図18)。ABA類似体は、 中等度及び重度の乾燥条件下では実生成長に決定的な作用を及ぼさなかったが、 実生がほぼ致死的乾燥条件に曝された時に、成長に正の影響を及ぼした。類似体 は、最適条件下で室内装飾用トウヒのガス交換能力を1〜3週間低減させ、高濃 度では長期間のガス交換低減を生じた(図19〜21)。 ABA類似体は、養樹潅概システムによる適用を模倣した根−噴霧式水薬とし て適用された。無傷根−土壌結成塊を有する実生を容器に入れ、ABA類似体処 理液を表面水薬として適用した。処理実生を、処理液流が結成塊に再吸収される ような大型容器に2日間入れておいた。これにより処理成分がすべて根の結成塊 部分に取り込まれ、実生に確実に利用された。試験中、根−土壌結成塊は無傷に 保ち、ABA類似体処理が根系に密着して保持された。 この試験計画に関しては、ABA類似体#365を10-4、10-3.5及び10-3 M の濃度で適用した。類似体をアセトン溶液(@1%)中に溶解してABA類 似体処理液を調製した。さらに、アセトン@1%のみの対照処理もおこなった。 類似体処理は、実験測定の開始2日前に1回適用した。各実生は、約20mlの類 似体又は対照溶液を摂取した。 各濃度でABA類似体で処理した実生に関して、ガス交換パラメーター(正味 光合成(Pn)、針状葉伝導率(gwv)、水使用効率−報告せず)を測定した( n=8)。ABA類似体適用後、各処理からの実生(n=75)をピートーバー ミキュライト成長培地中に鉢植えにし、制御環境育成室(空気温度 24±3℃ 、相対湿度 40±10%、500μmol/m2/sで明期20時間)に入れた。測定 間の最初の20日間に9回、ガス交換パラメーターを査定した。 その後、測定期間の20日目から52日目まで、5回、定期的にガス交換を査定 した。 処理適用直後に、実生(n=75)を8〜15日間の急速乾燥に曝した。AB A類似体適用中は、飽和するまで実生に注水した。24〜48時間後、ABA類 似体溶液が実生の根結成塊に吸収されると、根系にプラスチック袋を被せて、暗 室に起き、新芽系を上記の 制御環境条件に曝した。新芽蒸散により、実生は乾燥させられた。各処理からの 実生(n=8)のガス交換パラメーター(Pn,及びgwv)を、各昼光期間中に 測定した。各ガス交換測定時に、Ψを確定するために、実生を加圧室を用いて測 定した。ガス交換パラメータ−及び実生水分平衡の変化を期間中測定した。実生 は、全処理で、処理集団が<−4.0Mpa の平均Ψを有するか又はPnが負の値 になるまで、乾燥に曝された。 ABA類似体が死に至る可能性のある土壌乾燥に対して実生にいかなる影響を 及ぼしたかを調べるために、試験を実行した。ABA類似体は、限定された土壌 水分利用可能性下での実生において、水分使用を制限し、有害な生理学的条件を 遅延させる、という仮説が得られた。ABA類似体は、実生が潜在的致死性乾燥 ストレスを回避して生存し、正常な形態的発達を示すことができるようにする。 処理適用直後、実生(n=75)を急速乾燥させた。乾燥中、Ψを確定するた めに、加圧室を用いて実生を測定した。対照処理が<−4.0Mpa の平均Ψを示 した時点で、全処理の実生(n=25)に対して乾燥を終了した。
【手続補正書】 【提出日】1998年7月2日(1998.7.2) 【補正内容】 請求の範囲 1.次の構造式(I): (式中、R1の一方はアルケニル、アルキニル、アリール又はシクロアルケニ ルであり、そしてR1の他方はメチルであり、ここでC4〜C5位の結合が二重 結合である場合は該結合はトランスであり、そしてC2〜C3の結合はシス又は トランスであり、そしてR2はCH2OH,CHO,COOH又はCOO−アルキルであり、ここ でシクロヘキサノン環の二重結合は還元されていてもよい) により表わされる化合物。 2.次の構造式(Ia): (式中、R1はアルケニル、アルキニル、アリール又はシクロアルケニルであ り、ここでC4〜C5位の結合が二重結合である場合は該結合はトランスであり 、そしてC2〜C3の結合はシス又はトランスであり、そしてR2はCH2OH,CHO ,COOH又は COO−アルキルであり、ここでシクロヘキサノン環の二重結合は還元 されていてもよい) により表わされる化合物。 3.式(Ia)において、R1がCH2CH=CH2,CH=CH2,C≡CH及びCH2C≡CHか ら成る群から選択される、請求項2に記載の化合物。 4.次の構造式(Ib): (式中、R1はアルケニル、アルキニル、アリール又はシクロアルケニルであ り、ここでC4〜C5位の結合が二重結合である場合は該結合はトランスであり 、そしてC2〜C3の結合はシス又はトランスであり、そしてR2はCH2OH,CHO ,COOH又は COO−アルキルであり、ここでシクロヘキサノン環の二重結合は還元 されていてもよい) により表わされる化合物。 5.式(Ib)において、R1がCH2CH=CH2,CH=CH2,C≡CH及びCH2C≡CHか ら成る群から選択される、請求項4に記載の化合物。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),UA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ, VN (72)発明者 バルセビッチ,ジョン ジェイ. カナダ国,サスカチュワン エス7エイチ 3エー2,サスカトゥーン,レイク ク レセント 304 (72)発明者 カルター,エイドリアン ジェイ. カナダ国,サスカチュワン エス7エヌ 3ジェイ8,サスカトゥーン,サイト 509,ボックス 3,ルーラル ロード #5 (72)発明者 レイ,ボー カナダ国,オンタリオ エム3ジェイ 2 ゼット3,ノース ヨーク,マーレイ ロ ス パークウェイ 500,アパートメント 717 (72)発明者 ローズ,パトリシア エー. カナダ国,サスカチュワン エス7エヌ 0エル5,サスカトゥーン,サスカチェワ ン クレセント イースト 3―906

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.次の構造式(I) 〔式中、R1のうちの1方がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアル ケニル、重水素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原 子及びハロゲンを伴う炭素含有置換基であり、もう1方がメチルであり、さらに 5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み、示されている通りC5が環に付着して おり、C4〜C5位置にトランス2重結合又はこの位置で3重結合そしてC2〜 C3位置にシス又はトランスのいずれかの2重結合が含まれており、そしてR2 はCH2OH,CHO,COOH,COOアルキル又はその誘導体であり、シクロヘキサノン環 2重結合は還元されてもよい〕 により表わされる化合物、又はその誘導体。 2.次の構造式(Ia): 〔式中、R1がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重水 素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲ ンを伴う炭素含有置換基であり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み 、示されている通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重結 合又はこの位 置で3重結合、C2〜C3位置にシス又はトランスのいずれかの2重結合が含ま れており、そしてR2はCH2OH,CHO,COOH,COOアルキル又はその誘導体であり、 シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる〕 により表わされる化合物、又はその誘導体。 3.構造式Iaで、R1がCH2CH=CH2,CH=CH2,CCH及びCH2CCHから成る群の中 から選択される、請求項2に記載の化合物。 4.次の構造式(Ib): 〔式中、R1がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重水 素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲ ンを伴う炭素含有置換基であり;さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み 、示されている通り環にC5が付着させられ、C4〜C5位置にトランス2重結 合又はこの位置で3重結合そしてC2〜C3位置にシス又はトランスのいずれか の2重結合を含むことができ、そしてR2はCH2OH,CHO,COOH,COO アルキル又 はその誘導体であり、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる〕 で示される化合物、又はその誘導体。 5.構造式Ibで、R1がCH2CH=CH2,CH=CH2,C≡CH及びCH2CCHから成るグ ループの中から選択される、請求項4に記載の化合物。 6.次の構造式: を有する、請求項2に記載の化合物。 7.次の構造式:を有する、請求項2に記載の化合物。 8.次の構造式: を有する、請求項2に記載の化合物。 9.次の構造式: を有する、請求項2に記載の化合物。 10.次の構造式: を有する、請求項3に記載の化合物。 11.次の構造式(Ia): 〔式中、R1は、アルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重 水素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロ ゲンを伴う炭素含有置換基であり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含 み、示されている通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重 結合又はこの位置で3重結合そしてC2〜C3位置にシス又はトランスのいずれ かの2重結合が含まれており、そしてR2はCH2OH,CHO,COOH,COO アルキル又 はその誘導体であり、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる〕 で示される化合物の製造方法であって、 (a)不飽和基の接合体添加を行なうため、XがCl,Br又はIである式R1MgX のグリニャール試薬の存在下で、3−メチルペント−2−エン−4−イン−1− オール又はそのヒドロキシル保護誘導体のジアニオンと、2,6−ジメチルシク ロヘキサ−2,5−ジエン−1,4−ジオン又はその誘導体を反応させる段階; そして必要な場合には、 (b)C4〜C5 3重結合をトランス重結合へと還元し、C1 ヒドロキシルを酸化してその機能的誘導体を形成する段階、及び (c)非キラル出発物質が利用される場合、HPLCにより(+)及び(−)異性 体を分離する段階及び、 (d)選択的オゾン分解法により8’位置をさらに修飾し、その後形成された 8’−メチレンABAのアレヒドに対しWittigタイプの反応を行なう段階、 を含んで成る方法。 12.次の構造式(Ib): 〔式中、R1がアルケニル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、重水 素含有残基を含むその他のさらに置換された炭素鎖、及びヘテロ原子及びハロゲ ンを伴う炭素含有置換基であり、さらに5成員炭素側鎖がC3にメチル基を含み 、示されている通りC5が環に付着しており、C4〜C5位置にトランス2重結 合又はこの位置で3重結合そしてC2〜C3位置にシス又はトランスのいずれか の2重結合が含まれており、そしてR2はCH2OH,CHO,COOH,COOアルキル又はそ の誘導体であり、シクロヘキサノン環2重結合を還元することもできる〕 で表わされる化合物、又はその誘導体の製造方法であって、 (a)2,6−ジメチル−4,4−エチレンジオキシシクロヘキ−2−セノン とR1−Iを反応させ; (b)このように形成された生成物を、3−メチル−ペント−2−エン−4− イン−1−オールのジアニオンと反応させる段階、そして必要な場合には、 (c)C4〜C5の3重結合を2重結合へと還元し、C1アルコールを酸化し てその官能的誘導体を形成する段階;及び (d)8’−R1エステルと9’−R1エステルとをHPLCにより分離する段階; を含んで成る方法。 13.段階(a)で、出発物質としてジオンが用いられる、請求項11又は12に記 載の方法。 14.段階(a)で、ジオンのC4−ケタールが出発物質として用いられる請求 項11又は12に記載の方法。 15.段階(a)で、適当な触媒が含まれている、請求項11に記載の方法。 16.触媒がヨウ化銅である、請求項15に記載の方法。 17.R1が、CH2CH=CH2,CH=CH2,C≡CH及びCH2CCHから成る群から選択され る、請求項11〜16のいずれか1項に記載の方法。 18.天然ABAの影響を受けていることがわかっている植物内の生物学的プロ セスに影響を及ぼす用途のための、請求項1〜10のいずれか1項に記載の化合物 の利用。 19.植物の種子の発芽の制御のための請求項1〜10のいずれか1項に記載の化 合物の利用。 20.植物内の抗蒸散活性を増強させるための、請求項1〜10のいずれか1項に 記載の化合物の利用。 21.植物内のABA誘発性遺伝子発現を増強するための、請求項1〜10のいず れか1項に記載の化合物の利用。 22.植物の実生の中の移植ショックを低減させるための、請求項1〜10のいず れか1項に記載の化合物の利用。 23.植物がトウヒ実生であり、化合物は有機溶剤中10-3〜10-4Mの濃度で根部 スプレーとして塗布される、請求項22に記載の利用。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014511868A (ja) * 2011-04-15 2014-05-19 バイエル・インテレクチユアル・プロパテイー・ゲー・エム・ベー・ハー 植物における非生物的ストレスに対する活性薬剤としての置換5−(シクロヘキス−2−エン−1−イル)−ペンタ−2,4−ジエン類および5−(シクロヘキス−2−エン−1−イル)−ペント−2−エン−4−イン類
JP2017509590A (ja) * 2014-01-10 2017-04-06 バレント・バイオサイエンシーズ・コーポレイションValent Biosciences Corporation (s)−3’−メチル−アブシシン酸およびそのエステル

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0807054B1 (pt) * 2007-01-31 2020-12-22 Valent Biosciences Corporation mistura de sais, composição aquosa, e, método de preparação da composição
US8722928B2 (en) 2007-01-31 2014-05-13 Valent Biosciences Corporation Stable and non-precipitating aqueous compositions containing the potassium salt of (S)-(+)-abscisic acid, and methods of their preparation and use
US20080227643A1 (en) * 2007-01-31 2008-09-18 Xiaozhong Liu Use of adjuvants to improve abscisic acid analog and abscisic acid derivative performance
US9161535B2 (en) 2007-01-31 2015-10-20 Valent Biosciences Corporation Color stable aqueous formulations containing the potassium salt of (S )-(+)-abscisic acid and methods of their use
US20080254993A1 (en) * 2007-01-31 2008-10-16 Xiaozhong Liu Use of abscisic acid analogs to enhance growth control
CL2008000243A1 (es) * 2007-01-31 2008-09-05 Valent Biosciences Corp Formulacion en granulos solubles de acido 2-cis,4-trans-(s)-abscisico; proceso de fabricacion; y metodo para mejorar la estabilidad al almacenamiento y la estabilidad fotoquimica.
US20100022562A1 (en) 2008-07-24 2010-01-28 Xiaozhong Liu Use of Plant Growth Regulators to Reduce Abscisic Acid Related Plant Leaf Yellowing
US8288437B2 (en) * 2008-07-24 2012-10-16 Valent Biosciences Corporation Salts, aqueous liquid compositions containing salts of abscisic acid analogs and methods of their preparation
CA2647900C (en) * 2008-12-23 2017-05-16 National Research Council Of Canada Inhibitors of a 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase
CN102970867A (zh) 2010-03-18 2013-03-13 拜耳知识产权有限责任公司 作为活性剂对抗非生物植物应激的芳基和杂芳基磺酰胺
AU2011298423B2 (en) 2010-09-03 2015-11-05 Bayer Intellectual Property Gmbh Substituted fused pyrimidinones and dihydropyrimidinones
EP2471363A1 (de) 2010-12-30 2012-07-04 Bayer CropScience AG Verwendung von Aryl-, Heteroaryl- und Benzylsulfonamidocarbonsäuren, -carbonsäureestern, -carbonsäureamiden und -carbonitrilen oder deren Salze zur Steigerung der Stresstoleranz in Pflanzen
AR085585A1 (es) 2011-04-15 2013-10-09 Bayer Cropscience Ag Vinil- y alquinilciclohexanoles sustituidos como principios activos contra estres abiotico de plantas
EP2510786A1 (de) 2011-04-15 2012-10-17 Bayer CropScience AG Substituierte Prop-2-in-1-ol- und Prop-2-en-1-ol-Derivate
EP2511255A1 (de) 2011-04-15 2012-10-17 Bayer CropScience AG Substituierte Prop-2-in-1-ol- und Prop-2-en-1-ol-Derivate
AR085568A1 (es) * 2011-04-15 2013-10-09 Bayer Cropscience Ag 5-(biciclo[4.1.0]hept-3-en-2-il)-penta-2,4-dienos y 5-(biciclo[4.1.0]hept-3-en-2-il)-pent-2-en-4-inos sustituidos como principios activos contra el estres abiotico de las plantas
BR112014000267A2 (pt) 2011-07-04 2016-09-20 Bayer Ip Gmbh utilização de isoquinolinonas, isoquinolinedionas, isoquinolinetrionas e dihidroisoquinolinonas substituídas ou, em cada caso, sais das mesmas como agentes ativos contra o stress abiótico em plantas
AR087716A1 (es) 2011-08-31 2014-04-09 Valent Biosciences Corp Composiciones reguladoras del crecimiento de plantas, metodos de preparacion y usos de las mismas
US9226505B2 (en) 2011-09-23 2016-01-05 Bayer Intellectual Property Gmbh 4-substituted 1-phenylpyrazole-3-carboxylic acid derivatives as agents against abiotic plant stress
EP2740720A1 (de) 2012-12-05 2014-06-11 Bayer CropScience AG Substituierte bicyclische- und tricyclische Pent-2-en-4-insäure -Derivate und ihre Verwendung zur Steigerung der Stresstoleranz in Pflanzen
EP2740356A1 (de) 2012-12-05 2014-06-11 Bayer CropScience AG Substituierte (2Z)-5(1-Hydroxycyclohexyl)pent-2-en-4-insäure-Derivate
WO2014159394A1 (en) 2013-03-14 2014-10-02 The Regents Of The University Of California Modified pyr/pyl receptors activated by orthogonal ligands
CN105764341A (zh) 2013-10-04 2016-07-13 拜耳作物科学股份公司 取代的二氢羟吲哚磺酰胺或其盐用于提高植物的胁迫耐受性的用途
RU2688347C2 (ru) * 2014-07-08 2019-05-21 Вейлент Биосайенс Корпорейшн 3'-замещаемые производные абсцизовой кислоты
AR101214A1 (es) 2014-07-22 2016-11-30 Bayer Cropscience Ag Ciano-cicloalquilpenta-2,4-dienos, ciano-cicloalquilpent-2-en-4-inas, ciano-heterociclilpenta-2,4-dienos y ciano-heterociclilpent-2-en-4-inas sustituidos como principios activos contra el estrés abiótico de plantas
US9872492B2 (en) * 2015-05-19 2018-01-23 Valent Biosciences Llc (S)-abscisic acid derivatives for thinning
WO2016187368A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 Valent Biosciences Corporation (s)-abscisic acid derivatives for enhanced grape coloration
US9725392B2 (en) * 2015-08-27 2017-08-08 National Research Council Of Canada Efficient scalable syntheses of abscisic acid, 8′-acetylene abscisic acid and 8′-cyclopropyl abscisic acid
CN105152920A (zh) * 2015-09-24 2015-12-16 中国农业大学 一种稳定脱落酸或其盐的新方法
EP3210469A1 (de) 2016-02-23 2017-08-30 Bayer Cropscience AG Verwendung von substituierten thio-1,2,4-triazolen zur steigerung der stresstoleranz in pflanzen
WO2018108627A1 (de) 2016-12-12 2018-06-21 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Verwendung substituierter indolinylmethylsulfonamide oder deren salze zur steigerung der stresstoleranz in pflanzen
EP3332645A1 (de) 2016-12-12 2018-06-13 Bayer Cropscience AG Verwendung substituierter pyrimidindione oder jeweils deren salze als wirkstoffe gegen abiotischen pflanzenstress
EP3589611B1 (en) * 2017-02-28 2021-10-27 National Research Council of Canada Efficient scalable syntheses of abscisic acid, 8'-acetylene abscisic acid and 8'-cyclopropyl abscisic acid
WO2019025153A1 (de) 2017-07-31 2019-02-07 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Verwendung von substituierten n-sulfonyl-n'-aryldiaminoalkanen und n-sulfonyl-n'-heteroaryldiaminoalkanen oder deren salzen zur steigerung der stresstoleranz in pflanzen
AU2020389474A1 (en) 2019-11-19 2022-03-10 Clariant International Ltd Solvates of abscisic acid and liquid compositions containing abscisic acid
US20220369630A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-24 Stoller Enterprises, Inc. Stable S-(+)-Abscisic Acid Nonaqueous Liquid Solutions
WO2022268520A1 (de) 2021-06-21 2022-12-29 Bayer Aktiengesellschaft Verwendung von substituierten pyrrolidinonen oder deren salzen zur steigerung der stresstoleranz in pflanzen.

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209530A (en) * 1978-07-28 1980-06-24 Endowment And Research Foundation At Montana State University Insect control compositions employing abscisic acid
US4863910A (en) * 1986-05-20 1989-09-05 Takeo Takayanagi Complexes of AZO compounds and/or their salts and an antitumor agent and a method for reducing the growth of tumors
US5201931A (en) * 1988-12-01 1993-04-13 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The National Research Council Of Canada Abscisic acid-related plant growth regulators - germination promoters
US5518995A (en) * 1988-12-01 1996-05-21 National Research Council Of Canada Use of compounds to enhance synchrony of germination and emergence in plants

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014511868A (ja) * 2011-04-15 2014-05-19 バイエル・インテレクチユアル・プロパテイー・ゲー・エム・ベー・ハー 植物における非生物的ストレスに対する活性薬剤としての置換5−(シクロヘキス−2−エン−1−イル)−ペンタ−2,4−ジエン類および5−(シクロヘキス−2−エン−1−イル)−ペント−2−エン−4−イン類
JP2017509590A (ja) * 2014-01-10 2017-04-06 バレント・バイオサイエンシーズ・コーポレイションValent Biosciences Corporation (s)−3’−メチル−アブシシン酸およびそのエステル

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