JP2022529503A - 植物メッセンジャーパックに関する組成物及び方法 - Google Patents

植物メッセンジャーパックに関する組成物及び方法 Download PDF

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Abstract

様々な農業及び治療方法における使用のために製剤化され得る植物メッセンジャーパック(PMP)を製造する方法が本明細書に開示される。【選択図】図4B

Description

様々な農業、治療又は商業用途における使用のための植物メッセンジャーパックを製造する方法が当技術分野で必要とされている。
PMPの工業及びスケーリング調製物を製造する方法、例えば商業的に許容される及び/又は薬学的に許容されるPMPの調製物を製造する方法が本明細書に記載される。
一態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)細胞外小胞(EV)を含む植物からペクチンリッチ調製物を提供することであって、調製物は、650nmの吸光度で0.8AU以上の濁度を有する、提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の濁度を低減させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物から、20℃で少なくとも1.4cPの粘度を有するペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の粘度を低減させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理すること;(c)調製を濃縮することであって、濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも10%だけ低減される、濃縮すること;及び(d)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び(c)キレート化調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
別の態様では、本開示は、PMPを製造する方法を特徴とし、この方法は、(a)少なくとも500gの、EVを含むペクチンリッチ植物又は植物の一部を調製物に加工すること;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び(c)キレート化調製物又はその画分を加工して、PMPを分離することを含み、接触させることは、キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを少なくとも10%だけ低減させるのに十分な量及び時間で実施される。
いくつかの態様では、工程(c)の加工することは、キレート化調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。いくつかの態様では、キレート化剤は、キレート化調製物又はその画分中のペクチンのゲル化を低減させる。いくつかの態様では、キレート化剤は、EDTA又はEGTAである。いくつかの態様において、EDTA又はEGTAは、MES、トリス又はPBSを有する溶液中におけるものである。
いくつかの態様では、方法は、調製物をペクチナーゼ酵素で処理することをさらに含む。
別の態様では、本開示は、PMPを生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物又はその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
いくつかの態様では、方法は、ペクチナーゼ酵素の除去又は不活化をさらに含む。
いくつかの態様では、調製物におけるペクチン濃度は、少なくとも0.1%である。
いくつかの態様では、工程(c)のPMPは、工程(a)の調製物に対して少なくとも10倍濃縮される。
いくつかの態様では、分離又は加工することは、遠心分離を含む。いくつかの態様では、遠心分離は、分画遠心分離である。
いくつかの態様では、分離又は加工することは、1つ又は複数のろ過工程を含む。いくつかの態様では、1つ又は複数のろ過工程は、タンジェンシャルフローろ過を含む。いくつかの態様では、タンジェンシャルフローろ過は、調製物の容量を少なくとも10回交換することを含む。いくつかの態様では、1つ又は複数のろ過工程は、サイズ排除クロマトグラフィーを含む。いくつかの態様では、1つ又は複数のろ過工程は、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーを含む。いくつかの態様では、分離又は加工することは、遠心分離、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーの1つ、2つ又は3つすべてを含む。いくつかの態様では、分離又は加工することは、洗浄工程、希釈、pH改変、透析及び汚染物質の除去の1つ又は複数を含む。
いくつかの態様では、工程(c)のPMPにおけるペクチン濃度は、処理されていない調製物から生成されるPMPに対して少なくとも10%だけ低減される。
いくつかの態様では、調製物を提供することは、植物又は植物の一部を加工してEVを放出させることを含む。いくつかの態様では、加工することは、植物又は植物の一部をブレンドすることを含む。いくつかの態様では、植物の一部は、グレープフルーツ又はレモンの果汁嚢(juice sac)である。
いくつかの態様では、加工することは、ストレーナーを通して植物又は植物の一部をマッシングすることを含む。いくつかの態様では、加工することは、植物又は植物の一部を低温プレスすることを含む。
いくつかの態様では、調製物は、ペクチンリッチ植物又はペクチンリッチ植物の一部から得られる。いくつかの態様では、植物は、柑橘植物である。いくつかの態様では、柑橘植物は、グレープフルーツ又はレモンである。いくつかの態様では、植物は、顕花植物である。いくつかの態様では、植物は、野菜である。いくつかの態様では、植物は、果実である。
いくつかの態様では、調製物の粘度は、モニタリングされ、例えばインプロセス制御で処理前、その間又はその後にモニタリングされる。
いくつかの態様では、調製物の粘度は、処理されていない調製物に対して少なくとも5%だけ低減される。
いくつかの態様では、方法は、工程(c)において生成されたPMPを担体と共に製剤化することを含む。いくつかの態様では、担体は、農業的に許容される担体である。いくつかの態様では、PMPは、植物への送達のために製剤化される。いくつかの態様では、担体は、薬学的に許容される担体である。いくつかの態様では、PMPは、ヒトへの投与のために製剤化される。
いくつかの態様では、PMPは、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物と共に製剤化される。
いくつかの態様では、PMPは、少なくとも24時間、48時間、7日間又は30日間にわたって安定である。
いくつかの態様では、PMPは、少なくとも4℃の温度で安定である。いくつかの態様では、PMPは、少なくとも20℃、24℃又は37℃の温度で安定である。
いくつかの態様では、PMPは、少なくとも1μg、10μg、50μg、100μg又は250μgのPMPタンパク質/mlの濃度である。
いくつかの態様では、方法は、PMPに異種機能性剤をロードすることを含む。
いくつかの態様では、異種機能性剤は、異種農業剤である。いくつかの態様では、異種農業剤は、殺虫剤である。いくつかの態様では、異種農業剤は、施肥剤である。いくつかの態様では、異種農業剤は、除草剤である。いくつかの態様では、異種農業剤は、植物改変剤である。
いくつかの態様では、異種機能性剤は、異種治療剤である。いくつかの態様では、異種機能性剤は、抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤を含む。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)細胞外小胞(EV)を含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程であって、調製物は、650nmの吸光度で0.8AU以上の濁度を有する、工程;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の濁度を低減させる工程;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)EVを含む植物から、20℃で少なくとも1.4cPの粘度を有するペクチンリッチ調製物を提供する工程;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の粘度を低減させる工程;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;(b)調製物を、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理する工程;(c)調製物を濃縮する工程であって、濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも10%だけ低減される、工程;及び(d)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させる工程;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させる工程;及び(c)キレート化調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)少なくとも500gの、EVを含むペクチンリッチ植物又は植物の一部を調製物に加工する工程;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させる工程;及び(c)キレート化調製物又はその画分を加工して、PMPを分離する工程を含むプロセスによって生成され、接触させることは、キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを少なくとも10%だけ低減させるのに十分な量及び時間で実施される。
いくつかの態様では、工程(c)の加工することは、キレート化調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。いくつかの態様では、キレート化剤は、キレート化調製物又はその画分中のペクチンの重合を低減させる。いくつかの態様では、キレート化剤は、EDTA又はEGTAである。いくつかの態様では、EDTA又はEGTAは、MES、トリス又はPBSを有する溶液中におけるものである。
いくつかの態様では、PMP組成物は、調製物をペクチナーゼ酵素で処理することをさらに含む。
別の態様では、本開示は、複数のPMPを含むPMP組成物を特徴とし、PMPは、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;(b)調製物又はその画分をペクチナーゼ酵素と接触させる工程;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程を含むプロセスによって生成される。
いくつかの態様では、PMP組成物は、ペクチナーゼ酵素の除去又は不活化をさらに含む。
いくつかの態様では、PMP組成物は、担体をさらに含む。いくつかの態様では、担体は、農業的に許容される担体である。いくつかの態様では、担体は、薬学的に許容される担体である。
いくつかの態様では、組成物は、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物として製剤化される。
いくつかの態様では、PMP組成物は、少なくとも24時間、48時間、7日間又は30日間にわたって安定である。
いくつかの態様では、PMP組成物は、少なくとも4℃の温度で安定である。いくつかの態様では、PMP組成物は、少なくとも20℃、24℃又は37℃の温度で安定である。
いくつかの態様では、組成物中のPMPは、少なくとも1μg、10μg、50μg、100μg又は250μgのPMPタンパク質/mlの濃度である。
別の態様では、本開示は、植物の適応度を増加させる方法を特徴とし、この方法は、有効量の、上記態様のいずれか1つのPMP組成物を植物に送達することを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して増加させる。
別の態様では、本開示は、植物害虫の適応度を減少させる方法を特徴とし、この方法は、有効量の、上記態様のいずれか1つのPMP組成物を植物害虫に送達することを含み、植物害虫の適応度を未処置の植物害虫に対して減少させる。
別の態様では、本開示は、感染の処置を、それを必要とする動物において行う方法を特徴とし、この方法は、有効量の、上記態様のいずれか1つのPMP組成物を動物に投与することを含む。
別の態様では、本開示は、病原体の適応度を減少させる方法を特徴とし、この方法は、有効量の、上記態様のいずれか1つのPMP組成物を病原体に送達することを含み、病原体の適応度を未処置の病原体に対して減少させるのに有効である。
別の態様では、本開示は、動物病原体ベクターの適応度を減少させる方法を特徴とし、この方法は、有効量の、上記態様のいずれか1つのPMP組成物をベクターに送達することを含み、ベクターの適応度を未処置のベクターに対して減少させる。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)(i)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;(c)工程(b)中に調製物又はその画分の粘度を間欠的又は継続的に測定すること;(d)調製物又はその画分の粘度が、工程(e)の調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び(e)調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。
いくつかの態様では、粘度は、工程(b)中にインプロセスで測定される。いくつかの態様では、粘度は、工程(b)中に間欠的に測定される。いくつかの態様では、粘度は、工程(b)の少なくとも一部中に継続的に測定される。いくつかの態様では、粘度は、工程(b)中に継続的に測定される。
いくつかの態様では、粘度の所定のレベルは、粘度が20℃で測定される場合に1.4cPである。いくつかの態様では、工程(b)中の組成物の温度は、20℃である。
別の態様では、本開示は、植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法を特徴とし、この方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)(i)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;(c)工程(b)中に調製物又はその画分の濁度を間欠的又は継続的に測定すること;(d)調製物又はその画分の濁度が、工程(e)の調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び(e)調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。
いくつかの態様では、濁度は、工程(b)中にインプロセスで測定される。いくつかの態様では、濁度は、工程(b)中に間欠的に測定される。いくつかの態様では、濁度は、工程(b)の少なくとも一部中に継続的に測定される。いくつかの態様では、濁度は、工程(b)中に継続的に測定される。
いくつかの態様では、濁度の所定のレベルは、650nmの吸光度で0.8AUである。
本発明の他の特徴部及び利点は、以下の詳細な説明及び特許請求の範囲から明らかである。
定義
本明細書で使用される「ペクチン」又は「ペクチン多糖」という語は、多糖、例えば植物細胞壁又はミドルラメラ中で生じる多糖、例えばガラクツロン酸リッチ多糖を指す。例示的なペクチンには、ホモガラクツロナン、ラムノガラクツロナンI及び置換ガラクツロナンラムノガラクツロナンII(RG-II)及びキシロガラクツロナン(XGA)が含まれる。ペクチンは、メチルエステル化度に基づいて低メトキシルペクチン又は高メトキシルペクチンに分類することができる。いくつかの態様では、メチルエステル化度は、少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも20%、少なくとも30%、少なくとも40%、少なくとも50%、少なくとも60%、少なくとも70%、少なくとも80%、少なくとも90%又は100%のメチルエステル化である。
一例では、ペクチンは、低メトキシルペクチン、例えば50%未満のメチルエステル化を有するペクチンである。低メトキシルペクチンのゲル化(例えば、ペクチンを含む調製物又は溶液の粘度の増加)は、カルシウム架橋を介して2つの異なるペクチン鎖に属する2つのカルボキシル基間のイオン結合から生じる。低メトキシルペクチンのゲル化は、カルシウム、例えばCa2+イオンの存在下で増加する。
別の例では、ペクチンは、高メトキシルペクチン、例えば50%以上のメチルエステル化を有するペクチンである。高メトキシルペクチンのゲル化は、ペクチン分子間の水素結合及び疎水性相互作用の組み合わせを伴うペクチン分子の架橋から生じる。
いくつかの態様では、ペクチンは、高分子量ペクチンである。より高い分子量を有するペクチンは、より高い粘度を有する。粘度は、例えば、Sayah et al.,PLoS ONE,11(9),e0161751,2016に記載のとおり測定することができる。
物質(例えば、植物調製物)中のペクチンの存在及び量は、ペクチンについての任意の公知のアッセイを使用して検出することができる。例えば、アッセイは、Pectin Identification Assay Kit(Megazyme;K-PECID)を使用して実施することができる。アッセイは、物質を酵素、例えばペクチナーゼで処理し、ペクチンの酵素反応産物、例えば糖のレベルを測定することを含み得る。アッセイは、比色アッセイ、例えばペクチンの成分ガラクツロン酸を検出し、次いで物質をペクチナーゼ及び3,5-ジニトロサリチル酸(DNS)と接触させる比色アッセイであり得る。
本明細書で使用される「ペクチンリッチ」という語は、0.01%超、0.05%超、0.1%超、0.5%超、1%超、5%超又は10%超のペクチンを含む物質、例えば植物調製物を指す。他の例では、「ペクチンリッチ」調製物は、0.1%~10%のペクチン、例えば0.5%~5%のペクチンを含み得る。
本明細書で使用される「ペクチナーゼ」又は「ペクチン酵素」という語は、ペクチンを分解し得る酵素又は酵素の混合物を指す。例示的なペクチナーゼには、ペクトリアーゼ(ペクチンリアーゼ)及びポリガラクツロナーゼ(ペクチンデポリメラーゼ)が含まれる。
本明細書で使用される「植物調製物」という語は、植物又は植物の一部の調製又は加工から生じる産物を指す。植物調製物は、液体、ゲル又はゲル様溶液であり得る。一例では、植物調製物の粘度は、20℃で1.4cPである。他の例では、植物調製物は、ブレンド植物又はブレンド植物の一部(例えば、ブレンド柑橘果実又は柑橘果実のブレンド果汁嚢)である。他の態様では、植物調製物は、ストレーナーを通してマッシングされる植物又は植物の一部(例えば、柑橘果実又は柑橘果実の果汁嚢)の産物である。他の例では、植物調製物は、植物又は植物の一部(例えば、柑橘果実又は柑橘果実の果汁嚢)の低温プレスの産物である。植物調製物は、限定されるものではないが、植物細胞壁成分;ペクチン;植物オルガネラ(例えば、ミトコンドリア;プラスチド、例えば葉緑体、白色体若しくはアミロプラスト;及び核);植物クロマチン(例えば、核からの染色体);若しくは植物分子凝集物(例えば、タンパク質凝集物、タンパク質-核酸凝集物、リポタンパク質凝集物若しくは脂質-タンパク質構造)又は植物若しくは植物の一部中に見出される任意の他の細胞若しくはアポプラスト成分を含有し得る。
本明細書で使用される「キレート化」という語は、金属イオンを含む調製物、溶液又は系をキレート化剤(キレーター)で処理するプロセスを指す。典型的には、キレート化剤は、金属イオンに結合してキレート(即ち化合物中の2つ以上の非金属イオンに共有結合している金属イオンを有する化合物)を形成し、従って調製物、溶液又は系中の金属イオンの化学的効果(例えば、反応性)を縮小する。いくつかの態様では、金属イオンは、カルシウムイオン(例えば、Ca2+)、マグネシウムイオン(例えば、Mg2+)、鉄イオン、鉛イオン又は銅イオンである。キレート化剤には、限定されるものではないが、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)及びエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-四酢酸(EGTA)が含まれる。キレート化剤は、水酸化ナトリウム(NaOH)と共に製剤化することができる。他の例では、キレート化剤は、2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(トリス)又はリン酸緩衝生理食塩水(PBS)と共に製剤化される。
本明細書で使用される「キレート化調製物」又は「キレート化溶液」という語は、溶液中の金属イオンの反応性を少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%又は100%縮小するのに十分な量及び時間においてキレート化剤で処理された調製物又は溶液を指す。いくつかの態様では、金属イオンの反応性は、例えば、溶液の粘度又は濁度についてのアッセイにおいてペクチンのエステル化として定量される。
本明細書で使用される「果汁嚢」又は「果汁小胞」という語は、ミカン状果、例えば柑橘果実の内果皮(心皮)の果汁含有膜結合成分を指す。いくつかの態様では、果汁嚢は、果実の他の部分、例えば皮(外果皮又はフラベド)、内皮(中果皮、アルベド又はピス)、中心柱(胎座)、じょうのう膜又は種子から分離される。いくつかの態様では、果汁嚢は、グレープフルーツ、レモン、ライム又はオレンジの果汁嚢である。
本明細書で使用される「濁度」又は「混濁」という語は、例えば、溶液中に懸濁された粒子状物質(例えば、ペクチン)に起因する液体、溶液又は調製物(例えば、PMP調製物)の相対的透明度又は曇り度を指す。濁度は、例えば、液体、溶液又は調製物の吸光度又は光学密度を650nmで測定することによって測定することができる(A650nm又はOD650)。他の波長(例えば、650nm超の波長)も濁度の測定に適切であり得る。
本明細書で使用される「植物害虫の適応度を減少させる」は、本明細書に記載のPMP組成物の投与の結果としての害虫の生理機能の任意の破綻又は前記害虫によって行われるいずれかの活動の任意の破綻、例として、限定されるものではないが、以下の所望の効果:(1)害虫の集団の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少;(2)害虫(例えば、昆虫)の生殖能又は生殖率の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少;(3)害虫の移動性の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少;(4)害虫の体重の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少;(5)害虫の代謝率又は活動の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少;又は(6)害虫による植物侵入の約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%、100%若しくはそれを超える減少のいずれか1つ又は複数を指す。害虫適応度の減少は、害虫制御(例えば、バイオ駆除剤又はバイオ忌避剤)組成物が投与されていない害虫と比較して決定することができる。
本明細書で使用される「病原体の適応度を低下させる」は、限定されるものではないが、以下の所望の効果のいずれか1つ又は複数を含む、本明細書に記載のPMP組成物の投与の結果としての病原体生理学のあらゆる阻害を指す:(1)病原体の集団を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(2)病原体の増殖能力を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上低下させること;(3)病原体の移動を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(4)病原体の体重又は質量を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(5)病原体の代謝率又は活性を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;又は(6)病原体感染(例えば、ある昆虫から別の昆虫への病原体の垂直又は水平感染)を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること。病原体の適応度の低下は、例えば、未処置の病原体と比較して決定することができる。
本明細書で使用される「ベクターの適応度の低下」は、限定されるものではないが、以下の望ましい効果のいずれか1つ又は複数を含む、本明細書に記載のPMP組成物の投与の結果として、ベクター生理学又は前記ベクターが有するすべての活性のあらゆる阻害を指す:(1)ベクターの集団を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(2)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)の増殖能力を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上低下させること;(3)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)の移動を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(4)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)の体重を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(5)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)の代謝率又は活性を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上増加させること;(6)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)によるベクター-ベクター病原体感染(例えば、ある昆虫から別の昆虫へのベクターの垂直又は水平感染)を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(7)ベクター-動物病原体感染を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(8)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上減少させること;(9)駆除剤(例えば、殺虫剤)に対するベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)の感受性を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上増加させること;又は(10)ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)、シラミ)によるベクター能力を約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%、99%又は100%以上低下させること。ベクターの適応度の低下は、例えば、未処置のベクターと比較して決定することができる。
本明細書で使用される「未処置」という語は、PMP組成物と接触させていないか又はそれが送達されていない動物(例えば、哺乳動物)、植物又は植物害虫、例としてPMP組成物が送達されていない別個の動物、植物若しくは植物害虫、PMP組成物の送達前の時点で評価される処置を受ける同じ動物、植物若しくは植物害虫又は動物、植物若しくは植物害虫の未処置部分(即ちPMP組成物と接触していない動物、植物又は植物害虫の区域)で評価される処置を受ける同じ動物、植物又は植物害虫を指す。
本明細書で使用される「有効量」、「有効濃度」又は「~に有効な濃度」という語は、標的生物中又は標的生物上において、引用される効果を生じさせるか又は標的レベル(例えば、所定若しくは閾値レベル)に達するのに十分なPMP又はその組成物の量を指す。
本明細書で使用される「異種」という語は、(1)植物に対して外因性である(例えば、PMPが産生される植物又は植物の一部ではない供給源に由来する)(例えば、本明細書に記載のローディングアプローチを使用してPMPを添加したもの)、又は(2)PMPが産生される植物細胞又は組織に対して内因性であるが、天然で見られる濃度よりも高い濃度(例えば、天然に存在する植物の細胞外小胞に見られる濃度よりも高い)でPMP中に存在する(例えば、本明細書に記載のローディングアプローチ、遺伝子工学又はインビトロ若しくはインビボアプローチを使用してPMPに添加される)作用物質(例えば、機能性剤)を指す。本明細書で使用される「機能性剤」という語は、インビボ又はインビトロ法を使用してPMPと会合しているか又は会合させることができ(例えば、PMP中にロードするか又はロードしない(例えば、PMPによって封入するか、PMP中に包埋するか又はPMPにコンジュゲートすることができる))、本組成物又は方法に従って引用される結果(例えば、動物、植物、植物害虫、植物共生生物、動物(例えば、ヒト)病原体又は動物病原体ベクターの適応度の増加又は減少)を生じさせ得る作用物質(例えば、農業剤(例えば、殺虫剤、施肥剤、除草剤又は植物改変剤)、病原体制御剤(例えば、抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤)又は治療剤)を指す。
本明細書で使用される「農業剤」という語は、植物、植物害虫又は植物共生生物に作用し得る作用物質、例えば殺虫剤、害虫忌避剤、施肥剤、除草剤、植物改変剤又は植物共生生物改変剤を指す。
本明細書で使用される「施肥剤」という語は、植物(例えば、植物栄養素又は植物成長調節剤)又は植物共生生物(例えば、核酸又はペプチド)の適応度を増加させ得る作用物質を指す。
本明細書で使用される「殺虫剤」という語は、農業、環境又は家庭/住居害虫、例えば昆虫、軟体動物、線虫、真菌、細菌、雑草又はウイルスを制御するか又はその適応度を減少させる(例えば、殺傷するか又は成長、増殖、分裂、生殖若しくは拡大を阻害する)作用物質、組成物又はその中の物質を指す。駆除剤は、天然に存在するか又は合成の昆虫駆除剤(幼虫駆除剤又は成虫駆除剤)、昆虫成長調節剤、ダニ駆除剤(殺ダニ剤)、軟体動物駆除剤、線虫駆除剤、外部寄生虫駆除剤、細菌駆除剤、真菌駆除剤又は雑草駆除剤を含むことが理解される。「殺虫剤」という語は、他の生物活性分子、例えば抗生物質、抗ウイルス剤、駆除剤、抗真菌剤、駆虫剤、栄養素及び/又は昆虫の運動を停止若しくは減速させる作用物質をさらに包含し得る。
本明細書で使用される「植物改変剤」という語は、植物の遺伝子特性(例えば、遺伝子発現を増加させるか、遺伝子発現を減少させるか、又はそうでなければDNA若しくはRNAのヌクレオチド配列を変更し得る)又は生化学的特性を植物適応度の増加をもたらす様式で変更し得る作用物質を指す。
本明細書で使用される「病原体制御剤」という語は、動物(例えば、ヒト)、動物病原体又は病原体ベクターに作用し得る作用物質、例えば抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤を指す。
本明細書で使用される「治療剤」という語は、哺乳動物、例えばヒト又は非ヒト農業動物の健康を促進するか、改善するか又は安定化させる作用物質を指す。治療剤には、病原体制御剤(例えば、抗病原体活性(例えば、抗菌、抗真菌、抗線虫、抗寄生虫又は抗ウイルス活性)を有する作用物質及び状態又は疾患の予防又は治療に使用される作用物質が含まれる。例示的な治療剤には、例えば、小分子、核酸(例えば、siRNA、miRNA及びmRNA)、ペプチド、タンパク質、抗体及び抗体断片、抗原、酵素、遺伝子編集タンパク質及びワクチンが含まれる。
本明細書で使用される「植物の適応度を増加させる」は、本明細書に記載のPMP組成物との接触から直接生じる植物の適応度の増加を指し、それには、例えば、収量の改善、植物の活力の改善又は植物から収穫される産物の品質若しくは量の改善、農業又は園芸に望ましいと考えられる収穫前若しくは後の特質(例えば、風味、外観、保存可能期間)の改善又は他の点でヒトに利益を与える特質の改善(例えば、アレルゲン産生の減少)が含まれる。植物の収量の改善は、同じ条件下で生産されたが、本組成物の適用なしの植物の同じ産物の収量に対する又は従来の植物改変剤(例えば、PMPなしで送達される植物改変剤)の適用と比較した、測定可能な量による植物の産物の収量(例えば、植物バイオマス、穀粒、種子若しくは果実収量、タンパク質含量、炭水化物若しくは油含量又は葉面積によって測定される)の増加に関する。例えば、収量は、少なくとも約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%又は約100%超増加し得る。収量は、何らかの基準で植物又は植物の産物の重量又は体積当たりの量に関して表すことができる。基準は、時間、栽培面積、生産された植物の重量又は使用された原材料の量に関して表すことができる。植物の適応度の増加は、他の手段、例えば同じ条件下であるが本組成物の投与なしで生産されるか、又は従来の農業剤を適用して生産された植物の同じ要因に対する、測定可能又は認識可能な量による、活力評価の増加若しくは改善、群生(単位面積当たりの植物の数)の増加、植物の高さの増加、茎外周の増加、植物キャノピーの増加、外観の改善(例えば、目視によって測定されるより緑色の葉色)、根評価の改善、出芽の増加、タンパク質含量、葉サイズの増加、葉数の増加、より少数の枯れた根出葉、分げつ強度の増加、栄養素若しくは肥料要求の減少、種子発芽の増加、分げつ生産性の増加、開花の増加、種子若しくは穀粒成熟若しくは種子熟度の増加、より少ない植物倒伏、新芽成長の増加又はそれらの要因の任意の組み合わせによって測定することもできる。
本明細書で使用される「害虫」という語は、植物又は他の生物に対して損傷を引き起こすか、所望されない場所に存在するか、又はそうでなければ例えばヒトの農業方法若しくは農産物に影響を及ぼすことにより、ヒトに対して有害である生物を指す。害虫には、例えば無脊椎動物(例えば、昆虫、線虫又は軟体動物)、微生物(例えば、植物病原体、内生菌、絶対寄生虫、条件的寄生虫又は条件的腐生菌)、例えば細菌、真菌若しくはウイルス;又は雑草が含まれ得る。
本明細書で使用される「植物への送達のために製剤化された」という語は、農業的に許容される担体を含むPMP組成物を指す。本明細書で使用される「農業的に許容される」担体又は賦形剤は、農業における使用、例えば植物上での使用に好適なものである。ある実施形態では、農業的に許容される担体又は賦形剤は、植物、環境又はそれに由来して得られる農産物を消費するヒト若しくは動物に対する過剰の有害副作用を有さず、妥当なベネフィット/リスク比に見合う。
本明細書で使用される「動物への送達のために製剤化された」という語は、薬学的に許容される担体を含むPMP組成物を指す。本明細書で使用される「薬学的に許容される」担体又は賦形剤は、例えば、動物(例えば、ヒト又は農業動物、例えば雌牛、ブタ、去勢牛、ニワトリ又はシチメンチョウ)に対する過剰の有害副作用を有さずに動物(例えば、ヒト)への投与に好適なものである。
本明細書で使用される「植物」という語は、植物全体、植物器官、植物組織、種子、植物細胞、種子及びそれらの子孫を指す。植物細胞には、限定されるものではないが、種子、浮遊培養、胚、分裂組織領域、カルス組織、葉、根、芽、配偶体、胞子体、花粉及び小胞子からの細胞が含まれる。植物の一部には、限定されるものではないが、根、茎、芽、葉、花粉、種子、果実、収穫された生産物、腫瘍組織、樹液(木部樹液及び師管液)並びに様々な形態の細胞及び培養物(例えば、単一細胞、プロトプラスト、胚及びカルス組織)を含む分化組織及び未分化組織が含まれる。いくつかの態様では、植物又は植物の一部は、ペクチンリッチである。場合により、植物は、柑橘植物、例えばグレープフルーツ又はレモンである。場合により、植物の一部は、果汁嚢、例えばグレープフルーツの果汁嚢又はレモンの果汁嚢である。他の例では、植物は、シロイヌナズナである。
本明細書で使用される「植物培養物」という語は、培地、例えば液体、気体、ゲル、半固体又は固体培地中又はその上で繁殖される植物又は複数の植物、植物の一部、植物細胞、植物細胞若しくは植物組織を指す。植物培養物には、限定されるものではないが、天然に存在する植物、植物の一部、植物細胞若しくは植物組織又は遺伝子改変された植物、植物の一部、植物細胞若しくは植物組織の培養物が含まれる。植物培養物は、例えば、組織源及び培養植物材料の分化のレベルに応じて非組織化培養物(例えば、植物細胞培養物、例えばカルス、懸濁液又はプロトプラスト培養物)又は組織化培養物(例えば、根、苗、胚又は完全植物培養物)として分類することができる。植物培養物は、ハイドロポニック培養物であり得る。本明細書で使用される「ハイドロポニック」という語は、天然土壌を含まない植物又は植物の一部(例えば、植物の根)のための水和成長系を指す。このようなハイドロポニック成長系には、例えば、液体若しくは半液体(例えば、水性)、ゲル、半固体又は水和固体培養培地を含む植物成長系が含まれる。ハイドロポニック培養物には、アクアポニック、ハイドロカルチャー又は養殖成長系が含まれ得る。
本明細書で使用される「植物細胞外小胞」、「植物EV」又は「EV」という語は、植物中に天然に存在する閉じた脂質二重層構造を指す。任意選択により、植物EVは、1つ又は複数の植物EVマーカーを含む。本明細書で使用される「植物EVマーカー」という語は、限定されるものではないが、付録に列挙されているあらゆる植物EVマーカーを含む、植物タンパク質、植物核酸、植物小分子、植物脂質又はそれらの組み合わせなど、植物に自然に結合する成分を指す。場合により、植物EVマーカーは、植物EVの識別マーカーであるが、殺虫剤ではない。場合により、植物EVマーカーは、植物EVの識別マーカーであり、殺虫剤でもある(例えば、複数のPMPに結合するか若しくは封入されるか、又は複数のPMPによって直接的に結合も封入もされないかのいずれか)。
本明細書で使用される「植物メッセンジャーパック」又は「PMP」という語は、それに結合した脂質又は非脂質成分(例えば、ペプチド、核酸又は小分子)を含む、植物源又はそのセグメント、一部若しくは抽出物に由来する(例えば、それから濃縮、単離又は精製された)、直径が約5~2000nm(例えば、少なくとも5~1000nm、少なくとも5~500nm、少なくとも400~500nm、少なくとも25~250nm、少なくとも50~150nm又は少なくとも70~120nm)である脂質構造(例えば、脂質二重層、単層、多層構造;例えば、小胞脂質構造)を指し、この脂質構造は、植物、植物の一部又は植物細胞から濃縮、単離又は精製されたものであり、この濃縮又は単離により、元の植物からの1つ又は複数の汚染物質又は不所望の成分が除去されている。PMPは、天然に存在するEVの高度に精製された調製物であり得る。元の植物、例えば植物細胞壁成分;ペクチン;植物オルガネラ(例えば、ミトコンドリア;葉緑体、白色体又はアミロプラストなどの色素体;及び核);植物クロマチン(例えば、植物染色体);又は植物の分子凝集体(例えば、タンパク質凝集体、タンパク質-核酸凝集体、リポタンパク質凝集体又は脂質-タンパク質構造)からの1つ又は複数の汚染物質又は不所望の成分から、好ましくは元の植物からの汚染物質又は不所望の成分の少なくとも1%(例えば、少なくとも2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%、45%、50%、55%、60%、70%、80%、90%、95%、96%、98%、99%又は100%)が除去される。好ましくは、PMPは、元の植物からの1つ又は複数の汚染物質又は不所望の成分に対して、重量(w/w)、スペクトル画像解析(%透過率)又は伝導率(S/m)による測定で少なくとも30%純粋である(例えば、少なくとも40%純粋、少なくとも50%純粋、少なくとも60%純粋、少なくとも70%純粋、少なくとも80%純粋、少なくとも90%純粋、少なくとも99%純粋又は100%純粋である)。
PMPは、任意選択により、異種機能性剤、例えば殺虫剤、施肥剤、植物改変剤、治療剤、ポリヌクレオチド、ポリペプチド又は小分子などの追加の作用物質を含み得る。PMPは、様々な方法で追加の作用物質(例えば、異種機能性剤)を保持又は結合して、例えば作用物質の封入、脂質二重層構造への作用物質の組み込み又は作用物質と脂質二重層構造の表面との結合(例えば、コンジュゲーションによる)により、標的植物に作用物質を送達することができる。異種機能性剤は、インビボ(例えば、植物中)又はインビトロ(例えば、組織培養中、細胞培養中又は合成的に組み込まれる)のいずれかでPMPに組み込むことができる。
本明細書で使用される「忌避剤」という語は、害虫が植物又は病原体ベクター(例えば、昆虫、例えば蚊、ダニ(tick)、ダニ(mite)又はシラミ)に接近又は留まること、動物に接近又は留まることを防止する作用物質、組成物又はその中の物質を指す。忌避剤は、例えば、植物上又はその近くの害虫の数を減少させ得るが、必ずしも害虫を殺すか又はその適応度を低下させるわけではない。
本明細書で使用される「安定なPMP組成物」(例えば、ロードされた又はロードされていないPMPを含む組成物)という語は、一定期間(例えば、少なくとも24時間、少なくとも48時間、少なくとも1週間、少なくとも2週間、少なくとも3週間、少なくとも4週間、少なくとも30日間、少なくとも60日間又は少なくとも90日間)にわたり、任意選択により規定の温度範囲(例えば、少なくとも24℃(例えば、少なくとも24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃又は30℃)、少なくとも20℃(例えば、少なくとも20℃、21℃、22℃又は23℃)、少なくとも4℃(例えば、少なくとも5℃、10℃又は15℃)、少なくとも-20℃(例えば、少なくとも-20℃、-15℃、-10℃、-5℃又は0℃)又は-80℃(例えば、少なくとも-80℃、-70℃、-60℃、-50℃、-40℃又は30℃)の温度)でのPMP組成物(例えば、生成又は製剤化の時点で)中のPMPの数に対してPMPの初期の数(例えば、溶液1mL当たりのPMP)を少なくとも5%(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は100%)に維持するか、又は任意選択により規定の温度範囲(例えば、少なくとも24℃(例えば、少なくとも24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃又は30℃)、少なくとも20℃(例えば、少なくとも20℃、21℃、22℃又は23℃)、少なくとも4℃(例えば、少なくとも5℃、10℃又は15℃)、少なくとも-20℃(例えば、少なくとも-20℃、-15℃、-10℃、-5℃又は0℃)又は少なくとも-80℃(例えば、少なくとも-80℃、-70℃、-60℃、-50℃、-40℃又は30℃)の温度)でのPMP組成物(例えば、生成又は製剤化の時点で)の初期活性に対して少なくとも5%(例えば、少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%又は100%)その活性(例えば、施肥、殺虫及び/又は忌避活性)を維持するPMP組成物を指す。
本出願書類は、少なくとも1つの有色図面を含む。有色図面を有する本特許又は特許出願のコピーは、請求及び必要費用の支払い時に官庁によって提供される。
すべての生成工程でゲル化をもたらした、ブレンダ、超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用する、グレープフルーツPMP生成のための例示的ワークフローである。 単離果汁嚢をメッシュフィルター(ストレーナー)に通して穏やかにプレスすることによるより穏やかな果汁抽出法と、それに続く超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用する、グレープフルーツPMP生成のための例示的ワークフローである。この生成プロセスは、生成プロセスのすべての工程でゲル化をもたらした。 果汁プレスと、それに続く大きい破片を除去するための分画遠心分離、TFFを使用する果汁の20倍濃縮及びPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィーを使用する、1個のグレープフルーツの果汁からPMPを生成するための例示的ワークフローである。PMP画分は、PMP濃度(NanoFCM)、粒径(NanoFCM)及びタンパク質濃度(ビシンコニン酸アッセイ(BCA))について分析される。 PMP含有サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)画分におけるPMP最終濃度(PMP/mL)を示す散布図である。PMPは、画分4~6中に溶出される。 異なるSEC溶出画分のサイズ分布図及びNanoFCMによって測定されたSEC画分ごとのPMPサイズ分布を示す表である。 果汁プレスと、それに続く大きい破片を除去するための分画遠心分離、タンジェンシャルフローろ過(TFF)を使用する果汁の100倍濃縮及びPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィーを使用する、1リットルのグレープフルーツ果汁(約7個のグレープフルーツ)からのPMP生成のための例示的ワークフローである。PMP画分は、PMP濃度(NanoFCM)、粒径(NanoFCM)及びタンパク質濃度(BCA)について分析される。 150mLのグレープフルーツ果汁(1個のグレープフルーツ)及び1000mLのグレープフルーツ果汁におけるPMP生成を示すグラフのセットである。上部パネルは、BCAアッセイの結果を示す。下部パネルは、NanoFCMによって測定されたPMP収量を示す。 最終濃度50mMのEDTA(pH7.2~8)への500mMのEDTA(pH8.6)とのインキュベーション;透析;TFF;及びサイズ排除クロマトグラフィーを含む、汚染物質の向上した除去のためのPMP生成プロセスの例示的ワークフローである。 280nmでの吸光度によって示されるとおり、最終濃度50mMのEDTA(pH7.2~8)との粗グレープフルーツPMP画分のインキュベーションと、それに続く300kDa膜を使用する一晩の透析が、SEC後の後期溶出画分中に存在する汚染物質を良好に除去することを示すグラフである。矢印は、汚染物質を含有するピークを示す。使用される透析緩衝液は、カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4、MES pH6及びトリス pH8.6であった。 糖及びペクチンの存在に感受性であるBCAタンパク質分析によって示されるとおり、最終濃度50mMのEDTA、pH7.2~8との粗グレープフルーツPMP画分のインキュベーションと、それに続く300kDa膜を使用する一晩の透析が、SEC後の後期溶出画分中に存在する汚染物質を良好に除去することを示すグラフである。矢印は、汚染物質を含有するピークを示す。使用される透析緩衝液は、カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4、MES pH6及びトリス pH8.6であった。 柑橘果実又は植物細胞培養物からのPMPの粗産物を記載する例示的ワークフローである。簡潔に述べると、果汁又は培養培地を収集し、続いて1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去して、粗PMP画分を生成する。 純粋なPMPの生成及び後続の特性決定法を記載する例示的ワークフローである。簡潔に述べると、PMPを最終濃度50mMのEDTA(pH7)中で30分間インキュベートし、続いて1μm及び0.45μmフィルターに通す。ろ過果汁又は培地をタンジェンシャルフローろ過(TFF)によってPBS洗浄して5倍濃縮し、PBS中で300kDa透析膜を使用して一晩透析して汚染物質を除去する。続いて、透析果汁をTFFによって20倍の最終濃度にさらに濃縮する。次いで、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させる。 6単位(6U)のペクチナーゼで処理された(+ペクチナーゼ)又はペクチナーゼで処理されていない(-ペクチナーゼ)レモン果汁調製物の写真である。画像をiPhoneで撮影して濁度の違いを示す。 0.5Uのペクチナーゼで処理された(+ペクチナーゼ)又はペクチナーゼで処理されていない(-ペクチナーゼ)グレープフルーツ果汁調製物の写真である。画像をiPhoneで撮影して濁度の違いを示す。 1リットル当たりの加工果汁の液量として定量されたペクチナーゼ処理及び未処理果汁の濁度を示す棒グラフである。 ペクチナーゼ処理及び未処理果汁から生成されたPMP調製物についてのナノフローサイトメトリー(NanoFCM)によって測定されたグレープフルーツPMP濃度の棒グラフである。 上記のとおり4リットルのペクチナーゼ及びEDTA処理グレープフルーツ果汁から精製され、Spectrum 300kDa TFFを使用して5倍濃縮され、PBSでの6容量交換によって洗浄され、20倍の最終濃度に濃縮されたPMPの例示的ワークフローである。次に、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた。 9つの異なるカラム(A~J)の図7Aに示される方法によって生成された溶出SEC画分の280nmでの吸光度(NanoDrop)を示すグラフであり、後期SEC画分中のペクチン、糖、タンパク質及び他の汚染物質の効率的な除去を示す一方、PMPは、早期SEC画分3~7中で検出される。 9つの異なるカラム(A~J)の図7Aに示される方法によって生成された溶出SEC画分のタンパク質濃度(BCA)を示すグラフであり、後期SEC画分中のペクチン、糖、タンパク質及び他の汚染物質の効率的な除去を示す一方、PMPは、早期SEC画分3~7中で検出される。 超純水中に溶解された標準濃度のペクチン(0.1~1%)の光透過スペクトルを示すグラフである。透過スペクトルは、SpectraMax i3x上で測定した。 未処理果汁と比較した、ペクチナーゼで処理されたグレープフルーツ果汁の光透過スペクトルを示すグラフである。 ペクチナーゼ処理あり又はなしで生成されたDyLight800nm標識PMPでのアルファルファスプラウトの処置の実験概要を示す図である。 レモンPMP生成中のペクチンの除去がアルファルファ芽中の取り込みに影響しないことを示す赤外線ヒートマップである。PMPをDyLight(商標)800(DL800)で標識する。赤外線画像は、Odysseyスキャナー上で撮影し、PMP取り込みのヒートマップを示す。 ブレンダの使用を含む破壊的果汁生産工程と、それに続く超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用する、グレープフルーツPMP生成のためのプロトコルを示す概略図である。画像には、1000×gでの10分間の遠心分離後のグレープフルーツ果汁及び150,000×gでの2時間の超遠心分離後のスクロース勾配バンドパターンが含まれている。 Spectradyne NCS1によって測定されたPMP粒子分布のプロットである。 メッシュフィルターの使用を含む穏やかな果汁生産工程と、それに続く超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用する、グレープフルーツPMP生成のためのプロトコルを示す概略図である。画像には、1000×gでの10分間の遠心分離後のグレープフルーツ果汁及び150,000×gでの2時間の超遠心分離後のスクロース勾配バンドパターンが含まれている。 超遠心分離と、それに続くPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用する、グレープフルーツPMP生成のためのプロトコルを示す概略図である。溶出SEC画分は、粒子濃度(NanoFCM)、粒径の中央値(NanoFCM)及びタンパク質濃度(BCA)について分析される。 溶出サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)画分における1mL当たりの粒子濃度(NanoFCM)を示すグラフである。大多数のPMPを含有する画分(「PMP画分」)を矢印で示す。PMPは、画分2~4中に溶出される。 NanoFCMを使用して測定された、選択SEC画分についての粒径をnmで示すグラフ及び表のセットである。グラフは、画分1、3、5及び8におけるPMPサイズ分布を示す。 BCAアッセイを使用して測定された、SEC画分におけるタンパク質濃度をμg/mLで示すグラフである。大多数のPMPを含有する画分(「PMP画分」)を標識し、矢印は、汚染物質を含有する画分を示す。 果汁プレスと、それに続く大きい破片を除去するための分画遠心分離、TFFを使用する果汁の100倍濃縮及びPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用する、1リットルのグレープフルーツ果汁(約7個のグレープフルーツ)からのスケーリングPMP生成のためのプロトコルを示す概略図である。SEC溶出画分は、粒子濃度(NanoFCM)、粒径の中央値(NanoFCM)及びタンパク質濃度(BCA)について分析される。 1000mlのグレープフルーツ果汁のスケーリング出発材料からのSEC溶出液量(ml)のタンパク質濃度(BCAアッセイ、上部パネル)及び粒子濃度(NanoFCM、下部パネル)を示すグラフのペアであり、後期SEC溶出液量中の大量の汚染物質を示す。 280nmでの吸光度によって示されるとおり、最終濃度50mMのEDTA、pH7.15との粗グレープフルーツPMP画分のインキュベーションと、それに続く300kDa膜を使用する一晩の透析が、後期SEC溶出画分中に存在する汚染物質を良好に除去したことを示すグラフである。使用される透析緩衝液(カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4、MES pH6、トリス pH8.6)の違いはなかった。 タンパク質の検出に加え、糖及びペクチンの存在に感受性であるBCAタンパク質分析によって示されるとおり、最終濃度50mMのEDTA、pH7.15との粗グレープフルーツPMP画分のインキュベーションと、それに続く300kDa膜を使用する一晩の透析が、SEC後の後期溶出画分中に存在する汚染物質を良好に除去したことを示すグラフである。使用される透析緩衝液(カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4、MES pH6、トリス pH8.6)の違いはなかった。 ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)によって測定された、溶出BMS植物細胞培養物SEC画分における粒子濃度(粒子/ml)を示すグラフである。PMPは、SEC画分4~6中に溶出された。 SpectraMax(登録商標)分光光度計上で測定された、溶出BMS SEC画分における280nmでの吸光度(A.U.)を示すグラフである。PMPは、画分4~6中に溶出され;画分9~13は、汚染物質を含有した。 BCA分析によって決定された、溶出BMS SEC画分におけるタンパク質濃度(μg/ml)を示すグラフである。PMPは、画分4~6中に溶出され;画分9~13は、汚染物質を含有した。 ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)によって測定された、合わせたBMS PMP含有SEC画分中の粒子を示す散布図である。PMP濃度(粒子/ml)は、NanoFCMの説明書に従ってビーズ標準を使用して決定した。 図14Dのゲート粒子(バックグラウンドを差し引いたもの)についてのBMS PMP(nm)のサイズ分布を示すグラフである。PMPサイズの中央値(nm)は、NanoFCMの説明書に従ってExoビーズ標準を使用して決定した。 ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)によって測定された、AF488標識レモンPMPにおける粒径を示す散布図及びグラフである。上部パネルは、AF488標識レモンPMPを示す散布図である。粒子を、非標識粒子及びバックグラウンドシグナルと比べたFITC蛍光シグナルに対してゲートした。標識効率は、検出された粒子の総数と比べた蛍光粒子の数によって決定されたとおり89.4%であった。最終AF488-PMP濃度(2.91×1012PMP/ml)は、蛍光粒子の数から、NanoFCMの説明書に従って既知濃度を有するビーズ標準を使用して決定した。下段パネルは、488標識レモンPMPのサイズ(nm)分布グラフである。PMPサイズの中央値は、NanoFCMの説明書に従ってExoビーズ標準を使用して決定した。レモンAF488-PMPサイズの中央値は、79.4nm+/-14.7nm(SD)であった。 植物細胞系ダイズ(Glycine max)(ダイズ)、コムギ(Tritium aestivum)(コムギ)及びトウモロコシBMS細胞培養物による、Alexa Fluor(登録商標)488(AF488)で標識されたレモン(LM)PMPの取り込みを示す顕微鏡写真のセットである。明視野パネルは、細胞の位置を示し;標識「GFP」パネルは、AF488の蛍光を示す。細胞によるPMPの取り込みを細胞中のAF488シグナルの存在によって示す。遊離AF488(「遊離色素」)を対照として示す。 シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)苗及びアルファルファスプラウトによる、DL800で標識されたレモン(LM)及びグレープフルーツ(GF)PMPの取り込みを示す図のペア及び顕微鏡写真のセットである。DL800色素の蛍光の強度を示す。蛍光の強度は、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)苗について22hpt(処置後の時間)で、アルファルファスプラウトについて24hptで測定した。色素なしでインキュベート(「陰性対照」)され、且つ遊離DL800色素とインキュベート(「DL800色素のみ」)された苗を対照として示す。
PMPの工業及びスケーリング調製物を製造する方法、例えばPMPの商業的に許容される及び/又は薬学的に許容される調製物、例えばPMPの適正製造規範(GMP)調製物を製造する方法が本明細書で特徴とされる。このような方法は、キレート化、酵素的消化及び分画分離(例えば、遠心分離又はタンジェンシャルフローろ過)の1つ又は複数を含み得、それらは、例えば、溶液を清澄化し、その粘度を低減させ、不所望な成分若しくは汚染物質を低減させ、且つ/又は調製物をPMPにおいて濃縮してより高い容量/質量スケールにおける利用を可能とする。本明細書の方法を使用して製造されるPMPは、様々な農業及び治療組成物並びに方法において有用である。
I.PMP生成方法
植物メッセンジャーパック(PMP)は、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物(例えば、脂質抽出物)を含む脂質構造(例えば、脂質二重層、単層又は多層構造)である。植物EVは、植物に天然に存在する閉じた脂質二重層構造である。植物EVは、直径が約5~2000nmであり得る。植物EVは、様々な植物生合成経路に由来し得る。自然界では、植物EVは、原形質膜の外側に位置し、細胞壁及び細胞外空間の連続体によって形成される区画である植物アポプラストなどの植物の細胞内及び細胞外区画に見られ得る。代わりに、PMPは、植物細胞からの分泌時に細胞培養培地に見られる濃縮された植物EVであり得る。植物EVは、植物から(例えば、アポプラスト液から)分離することができ、それにより本明細書でさらに説明される様々な方法によってPMPが提供される。さらに、PMPは、インビボ又はインビトロで導入(例えば、PMP中又は上にロード)することができる異種機能性剤(例えば、異種農業剤(例えば、殺虫剤、施肥剤、除草剤、植物改変剤)又は異種治療剤(例えば、病原体制御剤、例えば抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤)を任意選択により含み得る。
従って、PMPは、PMPが導入される植物によってPMP中又は上にロードされる異種機能性剤を含み得る。例えば、インビボでPMP中にロードされる殺虫剤は、植物に対して内在性の因子又は植物に対して外在性の因子(例えば、遺伝子操作植物中の異種遺伝子構築物によって発現される)であり得る。代わりに、PMPに異種機能性剤をインビトロで(例えば、本明細書にさらに記載される様々な方法による生成後に)ロードすることができる。
PMPは、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含むことができ、植物EVは、直径が約5~2000nmである。例えば、PMPは、約5~50nm、約50~100nm、約100~150nm、約150~200nm、約200~250nm、約250~300nm、約300~350nm、約350~400nm、約400~450nm、約450~500nm、約500~550nm、約550~600nm、約600~650nm、約650~700nm、約700~750nm、約750~800nm、約800~850nm、約850~900nm、約900~950nm、約950~1000nm、約1000~1250nm、約1250~1500nm、約1500~1750nm又は約1750~2000nmの平均直径を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。場合により、PMPは、約5~950nm、約5~900nm、約5~850nm、約5~800nm、約5~750nm、約5~700nm、約5~650nm、約5~600nm、約5~550nm、約5~500nm、約5~450nm、約5~400nm、約5~350nm、約5~300nm、約5~250nm、約5~200nm、約5~150nm、約5~100nm、約5~50nm又は約5~25nmの平均直径を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含む。ある場合には、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物は、約50~200nmの平均直径を有する。ある場合には、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物は、約50~300nmの平均直径を有する。ある場合には、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物は、約200~500nmの平均直径を有する。ある場合には、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物は、約30~150nmの平均直径を有する。
場合により、PMPは、少なくとも5nm、少なくとも50nm、少なくとも100nm、少なくとも150nm、少なくとも200nm、少なくとも250nm、少なくとも300nm、少なくとも350nm、少なくとも400nm、少なくとも450nm、少なくとも500nm、少なくとも550nm、少なくとも600nm、少なくとも650nm、少なくとも700nm、少なくとも750nm、少なくとも800nm、少なくとも850nm、少なくとも900nm、少なくとも950nm又は少なくとも1000nmの平均直径を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。場合により、PMPは、1000nm未満、950nm未満、900nm未満、850nm未満、800nm未満、750nm未満、700nm未満、650nm未満、600nm未満、550nm未満、500nm未満、450nm未満、400nm未満、350nm未満、300nm未満、250nm未満、200nm未満、150nm未満、100nm未満又は50nm未満の平均直径を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含む。当技術分野で標準的な様々な方法(例えば、動的光散乱法)を使用して、植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物の粒子直径を測定することができる。
場合により、PMPは、77nm~3.2×10nm(例えば、77~100nm、100~1000nm、1000~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm又は1×10~3.2×10nm)の平均表面積を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。場合により、PMPは、65nm~5.3×10nm(例えば、65~100nm、100~1000nm、1000~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~5.3×10nm)の平均体積を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。場合により、PMPは、少なくとも77nm(例えば、少なくとも77nm、少なくとも100nm、少なくとも1000nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm又は少なくとも2×10nm)の平均表面積を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。場合により、PMPは、少なくとも65nm(例えば、少なくとも65nm、少なくとも100nm、少なくとも1000nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも2×10nm、少なくとも3×10nm、少なくとも4×10nm又は少なくとも5×10nmの平均体積を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。
場合により、PMPは、植物EV又はそのセグメント、抽出物若しくは一部と同じサイズを有し得る。代わりに、PMPは、PMPが生成される最初の植物EVと異なるサイズを有し得る。例えば、PMPは、約5~2000nmの直径を有し得る。例えば、PMPは、約5~50nm、約50~100nm、約100~150nm、約150~200nm、約200~250nm、約250~300nm、約300~350nm、約350~400nm、約400~450nm、約450~500nm、約500~550nm、約550~600nm、約600~650nm、約650~700nm、約700~750nm、約750~800nm、約800~850nm、約850~900nm、約900~950nm、約950~1000nm、約1000~1200nm、約1200~1400nm、約1400~1600nm、約1600~1800nm又は約1800~2000nmの平均直径を有し得る。場合により、PMPは、少なくとも5nm、少なくとも50nm、少なくとも100nm、少なくとも150nm、少なくとも200nm、少なくとも250nm、少なくとも300nm、少なくとも350nm、少なくとも400nm、少なくとも450nm、少なくとも500nm、少なくとも550nm、少なくとも600nm、少なくとも650nm、少なくとも700nm、少なくとも750nm、少なくとも800nm、少なくとも850nm、少なくとも900nm、少なくとも950nm、少なくとも1000nm、少なくとも1200nm、少なくとも1400nm、少なくとも1600nm、少なくとも1800nm又は約2000nmの平均直径を有し得る。当技術分野で標準的な様々な方法(例えば、動的光散乱法)を使用してPMPの粒子径を測定することができる。場合により、PMPのサイズは、異種機能性剤のロード後又はPMPの他の変更後に決定される。
場合により、PMPは、77nm~1.3×10nm(例えば、77~100nm、100~1000nm、1000~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm又は1×10~1.3×10nm)の平均表面積を有し得る。場合により、PMPは、65nm~4.2×10nm(例えば、65~100nm、100~1000nm、1000~1×10nm、1×10-1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm、1×10~1×10nm又は1×10~4.2×10nm)の平均体積を有し得る。場合により、PMPは、少なくとも77nm(例えば、少なくとも77nm、少なくとも100nm、少なくとも1000nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm又は少なくとも1×10nm)の平均表面積を有する。場合により、PMPは、少なくとも65nm(例えば、少なくとも65nm、少なくとも100nm、少なくとも1000nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも1×10nm、少なくとも2×10nm、少なくとも3×10nm又は少なくとも4×10nm)の平均体積を有する。
場合により、PMPは、無傷の植物EVを含み得る。代わりに、PMPは、植物EVの小胞の全表面積のセグメント、一部又は抽出物(例えば、小胞の全表面積の100%未満(例えば、90%未満、80%未満、70%未満、60%未満、50%未満、40%未満、30%未満、20%未満、10%未満、10%未満、5%未満又は1%未満)を含むセグメント、一部又は抽出物)を含み得る。セグメント、一部又は抽出物は、円周セグメント、球形セグメント(例えば、半球)、曲線セグメント、線形セグメント又は平坦セグメントなどの任意の形状であり得る。セグメントが小胞の球形セグメントである場合、この球形セグメントは、平行線の対に沿った球形小胞の分割から生じるもの又は非平行線の対に沿った球形小胞の分割から生じるものを表し得る。従って、複数のPMPは、複数の無傷の植物EV、複数の植物EVセグメント、一部若しくは抽出物又は無傷の植物EVのセグメントの混合物を含み得る。当業者は、無傷の植物EVとセグメント化植物EVとの比率が、使用される特定の単離方法に依存することを理解するであろう。例えば、植物又はその一部を粉砕又はブレンドすることにより、減圧浸透などの非破壊抽出方法よりも高い割合の植物EVセグメント、一部又は抽出物を含むPMPを生成することができる。
PMPが植物EVのセグメント、一部又は抽出物を含む場合、このEVのセグメント、一部又は抽出物は、無傷の小胞の平均表面積よりも小さい平均表面積、例えば77nm、100nm、1000nm、1×10nm、1×10nm、1×10nm又は3.2×10nm)未満の平均表面積を有し得る。場合により、EVセグメント、一部又は抽出物は、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm又は10nm)未満の表面積を有する。場合により、PMPは、無傷の小胞の体積よりも小さい平均体積、例えば65nm、100nm、1000nm、1×10nm、1×10nm、1×10nm、1×10nm、1×10nm又は5.3×10nm)未満の平均体積を有する植物EV又はそのセグメント、一部若しくはその抽出物を含み得る。
PMPが植物EVの抽出物を含む場合、例えばPMPが(例えば、クロロホルムで)植物EVから抽出された脂質を含む場合、PMPは、少なくとも1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%又はそれを超える植物EVから抽出された脂質を含み得る。複数のPMPは、植物EVセグメント及び/若しくは植物EV抽出脂質又はそれらの混合物を含み得る。
PMPを生成する方法、PMPに会合し得る植物EVマーカー及びPMPを含む組成物の製剤化に関する詳細が本明細書でさらに概説される。
A.生成方法
PMPは、植物又は植物組織若しくは植物細胞を含むその一部に天然に存在する植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物(例えば、脂質抽出物)から生成することができる。
PMPを生成する1つの例示的な方法は、(a)細胞外小胞(EV)を含む植物からペクチンリッチ調製物を提供することであって、調製物は、650nmの吸光度で0.8AU以上の濁度を有する、提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の濁度を低減させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。場合により、工程(a)の調製物の濁度は、0.5AU、0.6AU、0.7AU、0.8AU、0.81AU、0.82AU、0.83AU、0.84AU、0.85AU、0.86AU、0.87AU、0.88AU、0.89AU、0.9AU、1.0AU、2.0AU、3.0AU又は4.0AU又はそれを超える。場合により、工程(a)の調製物の濁度は、0.86以上である。場合により、工程(a)の調製物は、650nmの吸光度で18%以下、17%以下、16%以下、15%以下、14%以下、13%以下、12%以下、11%以下、10%以下、9%以下、8%以下、7%以下、6%以下、5%以下、4%以下、3%以下、2%以下又は1%以下の光透過パーセントを有する。場合により、工程(a)の調製物は、14%以下、例えば13.17%以下の光透過パーセントを有する。場合により、工程(a)の調製物は、16%以下、例えば15.84%以下の光透過パーセントを有する。
PMPを生成する第2の例示的な方法は、(a)EVを含む植物から、20℃で少なくとも1.4cPの粘度を有するペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分の粘度を低減させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
PMPを生成する第3の例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理すること;(c)調製物を濃縮することであって、濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも10%だけ低減される、濃縮すること;及び(d)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
場合により、濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%,又は100%だけ低減される。濃縮調製物の粘度は、濃縮中又は濃縮後、例えば濃縮の5分、10分、20分、30分、1時間、2時間、4時間、6時間、12時間、24時間又は24時間超後に測定することができる。
ペクチンゲル化を生成する作用物質で処理されていない濃縮調製物の粘度は、例えば、粘度が20℃で測定される場合に1.4cPであり得る。場合により、ペクチンゲル化を生成する作用物質で処理されていない濃縮調製物の粘度は、20℃で1.01cP、1.1cP、1.2cP、1.3cP、1.4cP、1.5cP、1.6cP、1.7cP、1.8cP、1.9cP、2cP、3cP、4cP、5cP、6cP、7cP、8cP、9cP、10cP、20cP、50cP、100cP、250cP、500cP、750cP、1000cP、2000cP、5000cP、10,000cP、20,000cP、50,000cP、75,000cP又は75,000cP超である。
PMPを生成する第4の例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物を処理して、調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
PMPを生成する第5の例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び(c)キレート化調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
PMPを生成する第6の例示的な方法は、(a)少なくとも500gの、EVを含むペクチンリッチ植物又は植物の一部を調製物に加工すること;(b)調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び(c)キレート化調製物又はその画分を加工して、PMPを分離することを含み、接触させることは、キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを少なくとも10%だけ低減させるのに十分な量及び時間で実施される。工程(c)の加工することは、キレート化調製物又はその画分からPMPを分離することを含み得る。
第4及び第5の方法のいくつかの例では、キレート化剤は、キレート化調製物又はその画分中のペクチンのゲル化を低減させる。
キレート化剤は、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)又はエチレングリコール-ビス(β-アミノエチルエーテル)-N,N,N’,N’-四酢酸(EGTA)であり得る。キレート化剤は、植物調製物中の金属イオン、例えばカルシウムイオン(例えば、Ca2+)をキレート化する(例えば、金属イオンに結合し、その反応性を縮小する)ことによって作用し得、溶液中の金属イオンの反応性を例えば少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%又は100%縮小し得る。溶液中の金属イオンの反応性は、例えば、溶液の粘度又は濁度についてのアッセイにおいてペクチンのエステル化として定量することができる。キレート化剤、例えばEDTA又はEGTAは、緩衝液、例えば2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(トリス)又はリン酸緩衝液生理食塩水(PBS)と共に製剤化することができる。キレート化剤は、水酸化ナトリウム(NaOH)と共に製剤化することができる。
調製物又はその画分とキレート化剤との接触は、キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させるため、例えば高分子量ペクチンを少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%又は100%低減させるのに十分な量及び時間で実施することができる。調製物は、キレート化剤と任意の好適な時間量、例えば5分間、10分間、15分間、20分間、25分間、30分間、40分間、50分間、1時間、1.5時間、2時間、2.5時間、3時間、3.5時間、4時間、4.5時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、24時間又は24時間超接触させることができる。調製物又はその画分は、キレート化剤と生成プロセスにおける任意の段階で接触させることができ、例えばキレート化剤と生成プロセスにおける2つ以上の段階で接触させることができる。
上記方法のいずれか1つは、植物調製物をペクチナーゼ酵素で処理することをさらに含み得る。ペクチナーゼ酵素は、ペクチン(例えば、高分子量ペクチン)を分解し得る任意の酵素又は酵素の混合物、例えばペクトリアーゼ(ペクチンリアーゼ)酵素又はポリガラクツロナーゼ(ペクチンデポリメラーゼ)酵素であり得る。
PMPを生成する第7の例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)調製物又はその画分を、ペクチナーゼ酵素(例えば、ペクチンを分解し得る酵素又は酵素の混合物、例えばペクトリアーゼ酵素又はポリガラクツロナーゼ酵素と接触させること;及び(c)調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成することを含む。
調製物又はその画分とペクチナーゼ酵素との接触は、キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させるため、例えば高分子量ペクチンを少なくとも5%、少なくとも10%、少なくとも15%、少なくとも20%、少なくとも25%、少なくとも30%、少なくとも35%、少なくとも40%、少なくとも45%、少なくとも50%、少なくとも55%、少なくとも60%、少なくとも65%、少なくとも70%、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%又は100%低減させるのに十分な量及び時間で実施することができる。調製物は、ペクチナーゼ酵素と任意の好適な時間量、例えば5分間、10分間、15分間、20分間、25分間、30分間、40分間、50分間、1時間、1.5時間、2時間、2.5時間、3時間、3.5時間、4時間、4.5時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、24時間又は24時間超接触させることができる。調製物又はその画分は、ペクチナーゼ酵素と生成プロセスにおける任意の段階で接触させることができ、例えばペクチナーゼ酵素と生成プロセスにおける2つ以上の段階で接触させることができる。
方法は、ペクチナーゼ酵素の除去又は不活化、例えば調製物を、酵素を脱活性化させるのに十分な温度及び十分な時間曝露させることによるペクチナーゼ酵素の不活化をさらに含み得る。
本明細書に提供されるPMPは、様々な植物又は植物の一部から単離された植物EV又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含み得る。植物又は植物の一部は、ペクチンリッチであり得る。
場合により、植物の一部に由来するペクチンリッチ植物調製物は、少なくとも0.01%のペクチン濃度を有し、例えば少なくとも0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%、2%又は2%超のペクチン濃度を有する。場合により、植物の一部に由来するペクチンリッチ植物調製物は、少なくとも0.1%のペクチン濃度を有する。場合により、工程(c)のPMPにおけるペクチン濃度は、処理されていない調製物から生成されたPMPに対して少なくとも1%だけ低減され、例えば少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%だけ低減される。場合により、工程(c)のPMPにおけるペクチン濃度は、処理されていない調製物から生成されたPMPに対して少なくとも10%だけ低減される。
場合により、植物の一部に由来するペクチンリッチ植物調製物は、20℃で少なくとも1.01cPの粘度を有し、例えば20℃で少なくとも1.01cP、1.02cP、1.03cP、1.04cP、1.05cP、1.1cP、1.2cP、1.3cP、1.4cP、1.5cP、2cP、3cP、4cP、5cP、6cP、7cP、8cP、9cP、10cP、20cP、50cP、100cP、250cP、500cP、750cP、1000cP、2000cP、5000cP、10,000cP、20,000cP、50,000cP、75,000cP、75,000cP超の粘度を有する。場合により、植物の一部に由来するペクチンリッチ植物調製物は、少なくとも1.4cPの粘度を有する。
場合により、調製物の粘度は、処理されていない(例えば、粘度を低減させるために処理されていない、例えばキレート化剤でもペクチナーゼでも処理されていない)調製物に対して少なくとも1%だけ低減され、例えば少なくとも1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%、27%、28%、29%、30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%、41%、42%、43%、44%、45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%又は100%だけ低減される。場合により、調製物の粘度は、処理されていない調製物に対して少なくとも5%だけ低減される。
調製物の粘度は、モニタリングすることができる。PMPを生成する例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)(i)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;(c)工程(b)中に調製物又はその画分の粘度を間欠的又は継続的に測定すること;(d)調製物又はその画分の粘度が、工程(e)の調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び(e)調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。
粘度は、当技術分野において公知の任意の方法を使用して測定することができ、例えば粘度計(例えば、U管粘度計、落球粘度計、落下ピストン粘度計、振動ピストン粘度計、振動式粘度計、回転式粘度計、気泡粘度計又は矩形スリット粘度計)又はレオメータを使用して測定することができる。粘度は、インプロセスで(例えば、上記方法の工程(b)中にインプロセスで)測定することができる。粘度は、間欠的又は継続的に、例えば上記方法の工程(b)の全部又は一部中に継続的に測定することができる。
工程(d)の粘度の所定のレベルは、例えば、粘度が20℃で測定される場合に1.4cPであり得る。場合により、工程(d)の粘度の所定のレベルは、20℃で1.0cP、1.1cP、1.2cP、1.3cP、1.4cP、1.5cP、1.6cP、1.7cP、1.8cP、1.9cP、2cP、3cP、4cP、5cP、6cP、7cP、8cP、9cP、10cP、20cP、50cP、100cP、250cP、500cP、750cP、1000cP、2000cP、5000cP、10,000cP、20,000cP、50,000cP、75,000cP又は75,000cP超である。
調製物の濁度は、モニタリングすることができる。PMPを生成する例示的な方法は、(a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;(b)(i)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)調製物を処理して、調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;(c)工程(b)中に調製物又はその画分の濁度を間欠的又は継続的に測定すること;(d)調製物又はその画分の濁度が、工程(e)の調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び(e)調製物又はその画分からPMPを分離することを含む。
濁度は、当技術分野において任意の公知の方法を使用して測定することができ、例えば光の吸光度(例えば、650nmでの吸光度)、光散乱(例えば、比濁計を使用)、光ビームの減衰(例えば、ジャクソンキャンドル法)又はマーカーの可視性(例えば、セッキ板)に基づいて測定することができる。濁度は、インプロセスで(例えば、上記方法の工程(b)中にインプロセスで)測定することができる。濁度は、間欠的又は継続的に、例えば上記方法の工程(b)の全部又は一部中に継続的に測定することができる。場合により、濁度は、希釈試料中で測定される。
工程(d)の濁度の所定のレベルは、例えば、650nmで測定して0.8任意単位(AU)吸光度であり得る。場合により、工程(d)の濁度の所定のレベルは、650nmの吸光度で0AU、0.1AU、0.2AU、0.3AU、0.4AU、0.5AU、0.6AU、0.7AU、0.8AU、0.9AU、1.0AU、1.1AU、1.2AU、1.3AU、1.4AU、1.5AU、1.6AU、1.7AU、1.8AU、1.9AU、2.0AU、2.1AU、2.2AU、2.3AU、2.4AU、2.5AU、2.6AU、2.7AU、2.8AU、2.9AU、3.0AU、3.1AU、3.2AU、3.3AU、3.4AU、3.5AU、3.6AU、3.7AU、3.8AU、3.9AU、4.0AU、4.1AU、4.2AU、4.3AU、4.4AU、4.5AU、4.6AU、4.7AU、4.8AU、4.9AU又は5.0AUである。
植物のEVを単離し、それによりPMPを生成すると、PMPは、粗PMP画分に分離するか又は回収することができる。例えば、分離する工程は、遠心分離(例えば、分画遠心分離又は超遠心分離)及び/又はろ過を使用して複数のPMPを粗PMP画分に分離して、PMP含有画分を植物組織破片、植物細胞又は植物細胞オルガネラ(例えば、核又は葉緑体)を含む大きい汚染物質から分離することを含み得る。従って、粗PMP画分は、元の植物又は植物の一部からの初期試料と比較して、植物組織破片、植物細胞又は植物細胞オルガネラ(例えば、核、ミトコンドリア又は葉緑体)を含む、少ない数の大きい汚染物質を有することになる。
上記方法のいくつかの例では、分離又は加工工程は、遠心分離を含む。遠心分離は、分画遠心分離、例えばスクロース勾配を使用する分画遠心分離であり得る。遠心分離は、超遠心分離であり得る。遠心分離工程は、調製物又はその画分中の植物細胞又は細胞破片からPMP含有画分を分離し得る。このような例では、PMP画分は、初期調製物又はその画分と比較して減少した数の植物細胞又は細胞破片を有する。
上記方法のいくつかの例では、分離又は加工工程は、1つ又は複数のろ過工程を含む。ろ過は、タンジェンシャルフローろ過であり得る。場合により、タンジェンシャルフローろ過は、調製物の容量を少なくとも2回交換すること、例えば調製物の容量を少なくとも3回、少なくとも4回、少なくとも5回、少なくとも6回、少なくとも7回、少なくとも8回、少なくとも9回又は少なくとも10回交換することを含む。場合により、タンジェンシャルフローろ過は、調製物の容量を少なくとも10回交換することを含む。
上記方法のいくつかの例では、分離又は加工工程は、サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を含む。場合により、SECは、10~1000nm、例えば35~350nmのサイズを有する分子を分離するSECカラムを使用して実施される。場合により、SECカラムは、少なくとも10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm又は80nmの樹脂孔径を有し、例えば20nm~50nmの樹脂孔径を有する。
上記方法のいくつかの例では、分離又は加工工程は、遠心分離(例えば、分画遠心分離)、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーの1つ、2つ又は3つすべてを含み、例えば遠心分離を含むか;タンジェンシャルフローろ過を含むか;サイズ排除クロマトグラフィーを含むか;遠心分離及びタンジェンシャルフローろ過を含むか;遠心分離及びサイズ排除クロマトグラフィーを含むか;タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーを含むか;又は遠心分離、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーを含む。
方法の分離又は加工工程は、洗浄工程、希釈、pH改変、透析及び汚染物質の除去の1つ又は複数を含み得る。
植物調製物若しくはその画分又はPMP画分は、追加の精製方法によってさらに精製して、複数の純粋なPMPを生成することができる。例えば、粗PMP画分は、例えば、密度勾配(イオジキサノール又はスクロース)及び/又は凝集成分を除去するための他のアプローチ(例えば、沈殿又はサイズ排除クロマトグラフィー)の使用を用いた超遠心分離により、他の植物成分から単離することができる。得られた純粋なPMPは、元の植物からの汚染物質又は不所望の成分(例えば、タンパク質凝集体、初期の単離する工程中に生成された1つ又は複数の画分と比較して又は事前に確立された閾値レベル、例えば商用出荷規格と比較して、核酸凝集体、タンパク質-核酸凝集体、遊離リポタンパク質、脂質タンパク質構造)、核、細胞壁成分、細胞オルガネラ又はそれらの組み合わせなどの1つ又は複数の非PMP成分)のレベルが低下し得る。例えば、純粋なPMPは、初期試料におけるレベルと比較して植物オルガネラ又は細胞壁成分のレベルが低下し得る(例えば、約5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%若しくは100%超;又は約2分の1、4分の1、5分の1、10分の1、20分の1、25分の1、50分の1、75分の1、100分の1若しくは100分の1以下)。場合により、純粋なPMPは、タンパク質凝集体、核酸凝集体、タンパク質-核酸凝集体、遊離リポタンパク質、脂質タンパク質構造)、核、細胞壁成分、細胞オルガネラ又はそれらの組み合わせなどの1つ又は複数の非PMP成分を実質的に含まない(例えば、検出できないレベルを有する)。放出及び単離工程のさらなる例は、実施例1で確認することができる。PMPは、例えば、1×10PMP/mL、5×10PMP/mL、1×1010PMP/mL、5×1010PMP/mL、5×1010PMP/mL、1×1011PMP/mL、2×1011PMP/mL、3×1011PMP/mL、4×1011PMP/mL、5×1011PMP/mL、6×1011PMP/mL、7×1011PMP/mL、8×1011PMP/mL、9×1011PMP/mL、1×1012PMP/mL、2×1012PMP/mL、3×1012PMP/mL、4×1012PMP/mL、5×1012PMP/mL、6×1012PMP/mL、7×1012PMP/mL、8×1012PMP/mL、9×1012PMP/mL、1×1013PMP/mL又は1×1013PMP/mL以上の濃度であり得る。
例えば、タンパク質凝集体は、単離されたPMPから除去することができる。例えば、分離されたPMP溶液は、様々なpH(例えば、pHプローブを使用して測定)を使用して、溶液中のタンパク質凝集体を沈殿させることができる。pHは、例えば、水酸化ナトリウム又は塩酸の添加により、例えばpH3、pH5、pH7、pH9又はpH11に調整することができる。溶液が指定されたpHになったら、ろ過して粒子を取り除くことができる。代わりに、単離されたPMP溶液は、Polymin-P又はPraestol 2640などの帯電ポリマーの添加を使用して凝集させることができる。簡単に説明すると、Polymin-P又はPraestol 2640を溶液に添加し、インペラーで混合する。次いで、溶液をろ過して粒子を除去することができる。代わりに、塩濃度を上げることによって凝集体を可溶性にすることができる。例えば、NaClは、例えば、1mol/Lになるまで、単離されたPMP溶液に加えることができる。次いで、溶液をろ過してPMPを単離することができる。代わりに、温度を上げることによって凝集体を可溶性にすることができる。例えば、単離されたPMPは、溶液が例えば50℃の均一な温度に達するまで、混合下で5分間加熱することができる。次いで、PMP混合物をろ過してPMPを単離することができる。代わりに、PMPが最初の画分で溶出するが、タンパク質及びリボヌクレオタンパク質及び一部のリポタンパク質が後に出する、標準的な手順に従ったサイズ排除クロマトグラフィーカラムにより、PMP溶液からの可溶性汚染物質を単離することができる。タンパク質凝集体除去の効率は、BCA/Bradfordタンパク質定量化によるタンパク質凝集体の除去の前後のタンパク質濃度を測定及び比較することによって決定することができる。
本明細書に記載の生成方法のいずれも、生成プロセスの任意の工程でPMPを特性評価又は確認するために、当技術分野で公知の任意の定量的又は定性的方法で補足することができる。PMPは、PMP収率、PMP濃度、PMP純度、PMP組成又はPMPサイズを推定するための様々な分析方法によって特性評価することができる。PMPは、顕微鏡法(例えば、透過型電子顕微鏡法)、動的光散乱、ナノ粒子トラッキング、分光法(例えば、フーリエ変換赤外分析)又は質量分析(タンパク質及び脂質分析)など、PMPの視覚化、定量化又は定性的特徴付け(例えば、組成物の同定)を可能にする当技術分野で公知のいくつかの方法によって評価することができる。ある場合には、方法(例えば、質量分析)は、付録に開示されているマーカーなど、PMPに存在する植物EVマーカーを識別するために使用することができる。PMP画分の分析及び特性評価を支援するために、PMPにさらに標識を付けるか又は染色することができる。例えば、PMPは、3,3’-ジヘキシルオキサカルボシアニンヨージド(DIOC)、蛍光親油性色素PKH67(Sigma Aldrich);Alexa Fluor(登録商標)488(Thermo Fisher Scientific)又はDyLight(商標)800(Thermo Fisher)で染色することができる。洗練された形態のナノ粒子トラッキングがない場合、この比較的単純なアプローチは、総膜含有量を定量し、PMPの濃度を間接的に測定するために使用することができる(Rutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017;Rutter et al,Bio.Protoc.7(17):e2533,2017)。より正確な測定及びPMPのサイズ分布の評価のために、ナノ粒子トラッキングを使用することができる。
上記方法のいずれかのいくつかの例では、工程(c)のPMPは、工程(a)の調製物に対して又は対照試料に対して少なくとも2倍濃縮され得、例えば少なくとも3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、11倍、12倍、13倍、14倍、15倍、16倍、17倍、18倍、19倍、20倍、25倍、50倍、75倍又は100倍超濃縮される。上記方法のいずれかのいくつかの例では、工程(c)のPMPは、工程(a)の調製物に対して少なくとも10倍濃縮される。組成物中のPMPは、少なくとも1μg、10μg、50μg、100μg、250μg、500μg又は750μgのPMPタンパク質/ml、1mg、1.5mg、2mg、2.5mg、3mg、3.5mg、4mg、4.5mg、5mg、5.5mg、6mg、6.5mg、7mg、7.5mg、8mg、8.5mg、9mg、9.5mg又は10mgのPMPタンパク質/mlの濃度であり得る。
単離されたPMPは、組成物の約0.1%~約100%、例えば約0.01%~約100%、約1%~約99.9%、約0.1%~約10%、約1%~約25%、約10%~約50%、約50%~約99%又は約75%~約100%などのいずれか1つを構成し得る。場合により、組成物は、例えば、wt/vol、パーセントPMPタンパク質組成及び/又はパーセント脂質組成で測定される(例えば、蛍光標識脂質)を測定することにより;例えば、実施例3を参照されたい)、少なくとも0.1%、0.5%、1%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は95%以上のいずれかのPMPを含む。場合により、濃縮された作用物質が市販の製品として使用され、例えば、最終使用者は、実質的により低い濃度の活性成分を有する希釈された作用物質を使用することができる。いくつかの実施形態では、組成物は、害虫防除濃縮製剤、例えば超少量濃縮製剤として製剤化される。
ペクチンリッチ植物調製物を提供することは、植物又は植物の一部(例えば、ペクチンリッチ植物又はペクチンリッチ植物の一部)を加工してEVを放出させ、それによりPMPを生成することを含み得る。例えば、加工することは、植物の一部をブレンドし、ストレーナーを通して植物若しくは植物の一部をマッシングするか、又は植物若しくは植物の一部を低温プレスすることを含むか又はそれからなり得る。
PMPは、様々な方法によって植物又はその部分から生成することができる。植物のEV含有アポプラスト画分又は分泌EVを含むPMPを含有する他の細胞外画分(例えば、細胞培養培地)の放出を可能とする任意の方法が本方法において好適である。EVは、植物又は植物の一部から破壊的(例えば、植物又は任意の植物の一部の粉砕又はブレンド)又は非破壊的(植物又は任意の植物の一部の洗浄又は減圧浸透)方法によって分離することができる。例えば、植物又はその部分は、減圧浸透させるか、粉砕するか、ブレンドするか又はその組み合わせを行って、植物又は植物の一部からEVを単離し、それによりPMPを生成することができる。例えば、単離工程は、(b)初期試料(例えば、植物、植物の一部又は植物若しくは植物の一部に由来する試料)から粗PMP画分を単離することを含み得、単離工程は、植物を(例えば、小胞単離緩衝液で)減圧浸透させてアポプラスト画分を放出させ、収集することを含む。代わりに、単離工程は、植物を粉砕又はブレンドしてEVを放出させ、それによりPMPを生成することを含み得る。
実施例1に例示されるように、PMPは、様々な植物又はその一部(例えば、葉のアポプラスト、種子のアポプラスト、根、果実、野菜、花粉、師管液又は木部樹液)から生成することができる。例えば、PMPは、葉のアポプラスト(例えば、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)の葉のアポプラスト又は種子のアポプラスト(例えば、ヒマワリ種子のアポプラスト)などの植物のアポプラスト画分から単離され得る。他の例示的なPMPは、根(例えば、生姜根)、フルーツ果汁(例えば、グレープフルーツ果汁)、野菜(例えば、ブロッコリー)、花粉(例えば、オリーブ花粉)、師管液(例えば、シロイヌナズナ師管液)、木部樹液(例えば、トマト植物の木部樹液)又は細胞培養上清(例えば、BY2タバコ細胞培養上清)から生成される。他の例では、PMPは、柑橘植物、例えばグレープフルーツ若しくはレモン又は柑橘植物の果汁嚢、例えばグレープフルーツ又はレモンの果汁嚢から生成される。他の例では、PMPは、顕花植物、例えばザクロ、ブルーベリー、ウキクサ(例えば、ミジンコウキクサ(Wolffia globosa))、ブロッコリー、アボカド、ブドウ、トマト果実又はタマネギから生成される。
PMPは、任意の属の植物(維管束又は非維管束)、例として、限定されるものではないが、被子植物(単子葉及び双子葉植物)、裸子植物、シダ、イワヒバ、トクサ、古生マツバラン、小葉植物、藻類(例えば、単細胞又は多細胞、例えばアーケプラスチダ)又はコケ類から単離することができる。ある場合には、PMPは、維管束植物、例えば単子葉若しくは双子葉又は裸子植物から生成することができる。例えば、PMPは、アルファルファ、リンゴ、シロイヌナズナ、バナナ、オオムギ、カノーラ、トウゴマ、チコリー、キク、クローバー、カカオ、コーヒー、綿、綿実、トウモロコシ、クランベ、クランベリー、キュウリ、デンドロビウム、ヤマイモ、ユーカリ属、ウシノケグサ、亜麻、グラジオラス、ユリ科、亜麻仁、キビ、マスクメロン、カラシ、エンバク、アブラヤシ、アブラナ、パパイヤ、ピーナッツ、パイナップル、観賞植物、インゲンマメ属(Phaseolus)、ジャガイモ、ナタネ、イネ、ライムギ、ライグラス、ベニバナ、ゴマ、モロコシ、ダイズ、テンサイ、サトウキビ、ヒマワリ、イチゴ、タバコ、トマト、芝草、コムギ又は野菜作物、例えばレタス、セロリ、ブロッコリー、カリフラワー、ウリ科植物;果実及び堅果樹、例えばリンゴ、ナシ、モモ、オレンジ、グレープフルーツ、レモン、ライム、アーモンド、ペカン、クルミ、ヘーゼル;蔓植物、例えばブドウ、キウイ、ホップ;果実低木及びキイチゴ、例えばラズベリー、ブラックベリー、セイヨウスグリ;森林樹、例えばセイヨウトネリコ、マツ、モミ、カエデ、オーク、クルミ、ポプラ;アルファルファ、カノーラ、トウゴマ、トウモロコシ、綿、クランベ、亜麻、亜麻仁、カラシ、アブラヤシ、アブラナ、ピーナッツ、ジャガイモ、イネ、ベニバナ、ゴマ、ダイズ、テンサイ、ヒマワリ、タバコ、トマト又はコムギから生成することができる。
PMPは、植物全体(例えば、ロゼット全体又は実生)又は1つ若しくは複数の植物の一部(例えば、ペクチンリッチ植物の一部、例えば葉、種子、根、果実、野菜、花粉、師管液若しくは木部樹液)から生成することができる。例えば、PMPは、新芽の栄養器官/構造(例えば、葉、茎又は塊茎)、根、花及び花器/構造(例えば、花粉、包葉、がく片、花びら、雄しべ、心皮、葯又は胚珠)、種子(胚、胚乳又は種皮を含む)、果実(成熟した子房)、樹液(例えば、師部液又は木部樹液)、植物組織(例えば、維管束組織、基本組織、腫瘍組織など)並びに細胞(例えば、単細胞、プロトプラスト、胚、カルス組織、孔辺細胞、卵細胞など)又はそれらの子孫から生成することができる。例えば、単離工程は、(a)植物又はその部分を提供することを含み得る。場合により、植物の一部は、シロイヌナズナの葉である。植物は、任意の成長段階のものであり得る。例えば、PMPは、実生、例えば1週齢、2週齢、3週齢、4週齢、5週齢、6週齢、7週齢又は8週齢の実生(例えば、シロイヌナズナの実生)から生成することができる。他の例示的PMPとしては、根(例えば、生姜根)、果汁(例えば、グレープフルーツ果汁)、野菜(例えば、ブロッコリー)、花粉(例えば、オリーブ花粉)、師部液(例えば、シロイヌナズナの師部液)又は木部樹液(例えば、トマト植物の木部樹液)から生成されたPMPを含み得る。
PMPは、植物培養物、例えば植物細胞培養物又は組織培養物又は植物全体若しくは植物の一部を含む培養物(例えば、ハイドロポニック培養物)から生成することができる。本明細書で使用される「植物培養物」という語は、液体、ゲル、半固体又は固体培地中又は上で繁殖される複数の植物細胞、植物の一部、植物(例えば、植物全体)又は植物組織を指す。植物培養物には、限定されるものではないが、天然に存在する植物、植物の一部、植物細胞若しくは植物組織又は遺伝子改変された植物、植物の一部、植物細胞若しくは植物組織の培養物が含まれる。
実施例2に例示されるように、PMPは、様々な方法、例えば超遠心分離と組み合わせて密度勾配(ヨージキサノール又はスクロース)を使用することにより、且つ/又は凝集した汚染物質を除去する方法、例えば沈殿又はサイズ排除クロマトグラフィーにより精製することができる。例えば、実施例2は、実施例1に概説された単離工程によって得られたPMPの精製を例示する。さらに、PMPは、実施例3に例示されている方法に従って特性評価することができる。
場合により、本組成物及び方法のPMPは、植物又はその一部から単離することができ、PMPをさらに変更することなく使用することができる。他の例では、本明細書でさらに概説するように、PMPは、使用前に変更することができる。
B.植物EVマーカー
本組成物及び方法のPMPは、PMPが植物EVから生成され、且つ/又はそのセグメント、一部若しくは抽出物を含んでいるとして識別する一連のマーカーを有し得る。本明細書で使用される「植物EVマーカー」という語は、植物に自然に会合し、植物タンパク質、植物核酸、植物小分子、植物脂質又はそれらの組み合わせなどの植物体の植物EV内又は植物EV上に組み込まれる成分を指す。植物EVマーカーの例は、例えば、それぞれ参照により本明細書に組み込まれるRutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017;Raimondo et al.,Oncotarget.6(23):19514,2015;Ju et al.,Mol.Therapy.21(7):1345-1357,2013;Wang et al.,Molecular Therapy.22(3):522-534,2014;及びRegente et al,J of Exp.Biol.68(20):5485-5496,2017で確認することができる。植物EVマーカーの追加の例は、付録に列挙されており、本明細書でさらに概説する。
植物EVマーカーは、植物脂質を含み得る。PMP中で確認することができる植物脂質マーカーの例には、フィトステロール、カンペステロール、β-シトステロール、スチグマステロール、アベナステロール、グリコシルイノシトールホスホリルセラミド(GIPC)、糖脂質(例えば、モノガラクトシルジアシルグリセロール(MGDG)若しくはジガラクトシルジアシルグリセロール(DGDG))又はそれらの組み合わせが含まれる。例えば、PMPは、植物の主要なスフィンゴ脂質クラスを表し、植物で最も豊富な膜脂質の1つであるGIPCを含み得る。他の植物EVマーカーは、ホスファチジン酸(PA)又はホスファチジルイノシトール-4-リン酸(PI4P)などの非生物又は生物ストレス(例えば、細菌又は真菌感染など)に応答して植物に蓄積する脂質を含み得る。
代わりに、植物EVマーカーは、植物タンパク質を含み得る。場合により、タンパク質植物EVマーカーは、植物が非生物又は生物ストレス因子(例えば、細菌又は真菌感染)に応答して分泌する防御タンパク質を含む、植物によって自然に産生される抗菌タンパク質であり得る。植物病原体防御タンパク質には、可溶性N-エチルマレミド感受性因子会合タンパク質受容体タンパク質(SNARE)タンパク質(例えば、Syntaxin-121(SYP121;GenBankアクセッション番号:NP_187788.1又はNP_974288.1)、Penetration 1(PEN1;GenBankアクセッション番号:NP_567462.1))又はABCトランスポーターPenetration 3(PEN3;GenBankアクセッション番号:NP_191283.2)が含まれる。植物EVマーカーの他の例には、師部タンパク質(例えば、師部タンパク質2-A1(PP2-A1)、GenBankアクセッション番号:NP_193719.1)、カルシウム依存性脂質結合タンパク質又はレクチン(例えば、Jacalin関連レクチン、例えばHelianthus annuus jacalin(Helja;GenBank:AHZ86978.1)を含む、植物におけるRNAの長距離輸送を促進するタンパク質が含まれる。例えば、RNA結合タンパク質は、グリシンリッチRNA結合タンパク質-7(GRP7;GenBankアクセッション番号:NP_179760.1)であり得る。さらに、プラスモデスム機能を調節するタンパク質は、場合により、Synap-Totgamin AA(GenBankアクセッション番号:NP_565495.1)などのタンパク質を含む植物EVに見られ得る。場合により、植物EVマーカーは、ホスホリパーゼC又はホスホリパーゼDなどの脂質代謝に関与するタンパク質を含み得る。場合により、植物タンパク質EVマーカーは、植物における細胞輸送タンパク質である。植物EVマーカーがタンパク質である例では、タンパク質マーカーは、典型的には、分泌タンパク質に関連するシグナルペプチドがない場合がある。非定型分泌タンパク質は、(i)リーダー配列の欠如、(ii)ER又はゴルジ装置に特異的なPTMの非存在、及び/又は(iii)古典的なER/ゴルジ依存性分泌経路をブロックするブレフェルジンAの影響を受けない分泌のようないくつかの共通の特徴を共有するようである。当業者は、一般人が自由に利用できる様々なツール(例えば、SecretomePデータベース;SUBA3(シロイヌナズナタンパク質のSUB細胞内局在化データベース))を使用して、シグナル配列又はその欠如についてタンパク質を評価することができる。
植物EVマーカーがタンパク質である場合、このタンパク質は、付録に列挙されている任意の植物EVマーカーなどの植物EVマーカーに対して少なくとも35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し得る。例えば、タンパク質は、シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)のPEN1(GenBankアクセッション番号:NP_567462.1)に対して少なくとも35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するアミノ酸配列を有し得る。
場合により、植物EVマーカーは、植物でコードされた核酸、例えば植物RNA、植物DNA又は植物PNAを含む。例えば、PMPは、dsRNA、mRNA、ウイルスRNA、マイクロRNA(miRNA)又は植物によってコードされる低分子干渉RNA(siRNA)を含み得る。場合により、核酸は、本明細書で論じられるように、植物におけるRNAの長距離輸送を促進するタンパク質に関連する核酸であり得る。場合により、核酸植物EVマーカーは、植物が植物害虫(例えば、真菌などの病原体)の外来転写物をサイレンシングするプロセスである宿主誘導性遺伝子サイレンシング(HIGS)に関与し得る。例えば、核酸は、細菌又は真菌の遺伝子をサイレンシングする核酸であり得る。場合により、核酸は、真菌病原体(例えば、バーティシリウム・ダーリエ(Verticillium dahliae))の遺伝子を標的とするmiR159又はmiR166などのマイクロRNAであり得る。場合により、タンパク質は、グルコシノレートトランスポーター-1-1(GTR1;GenBankアクセッション番号:NP_566896.2)、グルコシノレートトランスポーター-2(GTR2;NP_201074.1)又はエピチオ特異的修飾因子1(ESM1;NP_188037.1)を含む、グルコシノレート(GSL)の輸送及び代謝に関与するタンパク質などの植物防御化合物の運搬に関与するタンパク質であり得る。
植物EVマーカーが核酸である場合、核酸は、例えば、付録に列挙されている植物EVマーカーをコードする植物EVマーカーなどの植物EVマーカーに対して少なくとも35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するヌクレオチド配列を有し得る。例えば、核酸は、miR159又はmiR166に対して少なくとも35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、98%、99%又は100%の配列同一性を有するポリヌクレオチド配列を有し得る。
場合により、植物EVマーカーは、植物によって産生される化合物を含む。例えば、化合物は、二次代謝産物などの非生物又は生物ストレス因子に応答して生成される防御化合物であり得る。PMP中に見られるそのような二次代謝産物の1つは、主にアブラナ科(Brassicaceae)の植物に見られる窒素及び硫黄含有二次代謝産物であるグルコシノレート(GSL)である。他の二次代謝産物には、アレロケミカルが含まれ得る。
場合により、PMPは、典型的には、植物によって生成されないが、一般に他の生物に関連する特定のマーカー(例えば、脂質、ポリペプチド又はポリヌクレオチド)の欠如に基づいて、植物EVから生成されているとして識別することもできる(例えば、動物EV、細菌EV又は真菌EVのマーカー)。例えば、場合により、PMPは、典型的には、動物EV、細菌EV又は真菌EVに見られる脂質が欠如している。場合により、PMPは、動物EVに典型的な脂質(例えば、スフィンゴミエリン)が欠如している。場合により、PMPは、細菌EV又は細菌の膜(例えば、LPS)に典型的な脂質を含まない。場合により、PMPは、真菌膜に典型的な脂質(例えば、エルゴステロール)が欠如している。
植物EVマーカーは、小分子(例えば、質量分析、質量分析法)、脂質(例えば、質量分析、質量分析法)、タンパク質(例えば、質量分析、免疫ブロッティング)又は核酸(例えば、PCR分析)の識別を可能にする当技術分野で公知の任意のアプローチを使用して識別することができる。場合により、本明細書に記載のPMP組成物は、本明細書に記載の植物EVマーカーの検出可能な量、例えば所定の閾値量を含む。
C.作用物質のローディング
本明細書の方法に従って製造されるPMPは、異種機能性剤(例えば、異種農業剤(例えば、殺虫剤、施肥剤、除草剤、植物改変剤)又は異種治療剤(例えば、病原体制御剤、例えば抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤))、例えば本明細書に記載のものを含むように修飾することができる。PMPは、標的生物への作用物質の送達を可能にする様々な手段、例えば作用物質の封入、脂質二重層構造中への成分の組み込み又は成分とPMPの脂質二重層構造の表面との会合(例えば、コンジュゲーションによる)により、そのような作用物質を担持するか又はそれらと会合し得る。
異種機能性剤は、PMPと作用物質との会合を直接又は間接的に可能にする、当技術分野で公知の任意の方法により、PMP中又は上に取り込むか又はロードすることができる。異種機能性剤は、インビボ法(例えば、インプランタで、例えば異種作用物質を含むトランスジェニック植物からのPMPの生成を介して)若しくはインビトロ(例えば、組織培養物又は細胞培養物中に組み込まれる)又はインビボ及びインビトロ法の両方によってPMP中に組み込むことができる。
PMPに異種機能性剤をインビボでロードする例では、PMPは、インプランタで、組織培養物中で若しくは細胞培養物中でロードされたEV又はそのセグメント、部分若しくは抽出物から生成することができる。インプランタ法は、異種機能性剤を発現するように遺伝子改変された植物における異種機能性剤の発現を含む。場合により、異種機能性剤は、植物に対して外因性である。代わりに、異種機能性剤は、植物中に天然に見出すことができるが、非遺伝子改変植物に見出されるレベルに対して上昇したレベルで発現させることができる。
場合により、PMPは、インビトロでロードすることができる。限定されるものではないが、物理的、化学的及び/又は生物学的方法を使用して、異種機能性剤をPMP上又は中にロードすることができる(例えば、PMPによって封入することができる)。例えば、異種機能性剤は、エレクトロポレーション、超音波処理、受動的拡散、撹拌、脂質抽出又は押出の1つ又は複数によってPMP中に導入することができる。ロードされた作用物質の存在又はレベルを確認するため、様々な方法、例えばHPCL(例えば、小分子を評価するため);イムノブロッティング(例えば、タンパク質を評価するため);及び定量的PCR(例えば、ヌクレオチドを評価するため)を使用して、ロードされたPMPを評価することができる。しかしながら、当業者には、PMP中への目的物質のローディングは、上記例示の方法に限定されないことが理解されるべきである。
場合により、異種機能性剤をPMPにコンジュゲートさせることができ、例えば、異種機能性剤は、PMPに間接的又は直接的に結合又は連結される。例えば、1つ又は複数の殺虫剤が、PMPの脂質二重層に直接連結される(例えば、共有結合又はイオン結合によって)ように、1つ又は複数の殺虫剤をPMPに化学結合させることができる。場合により、PMPに対する異種機能性剤のコンジュゲートは、最初に、好適な溶媒中で1つ又は複数の異種機能性剤を適切な架橋剤(例えば、N-エチルカルボ-ジイミド(「EDC」)、これは、一般に、第一級アミンとアミド結合のためのカルボキシル活性化剤として利用され、リン酸基とも反応する)と混合することによって達成することができる。異種機能性剤の架橋剤への付着を可能にするのに十分なインキュベーション期間後、架橋剤/異種機能性剤混合物をPMPと合わせ、さらなるインキュベーション期間後、スクロース勾配(例えば、8、30、45及び60%スクロース勾配)に供して、PMPにコンジュゲートしている異種機能性剤から遊離異種機能性剤及び遊離PMPを分離することができる。混合物をスクロース勾配と合わせる工程及び付随の遠心分離工程の一部として、異種機能性剤にコンジュゲートしているPMPは、この時点で、スクロース勾配中のバンドとして認められ、その結果、次いでコンジュゲートPMPを収集し、洗浄し、本明細書に記載の使用のために好適な溶液中で溶解させることができる。
場合により、例えば植物又は害虫へのPMPの送達前及び送達後、PMPを異種機能性剤と安定に会合させる。他の例では、例えば植物又は害虫へのPMPの送達後、異種機能性剤がPMPから解離されるように、PMPを異種機能性剤と会合させる。
PMPは、PMPの機能的及び構造的特徴をさらに変更するように、他の成分(例えば、脂質、例えばステロール、例えばコレステロール;又は小分子)でさらに修飾することができる。例えば、PMPの安定性を増加させる(例えば、室温で少なくとも1日及び/又は4℃で少なくとも1週間にわたって安定)安定化分子でPMPをさらに修飾することができる。
PMPには、特定の作用物質又は使用に応じて、様々な濃度の異種機能性剤をロードすることができる。例えば、場合により、本明細書に開示される組成物が、約0.001、0.01、0.1、1.0、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90又は95(又は約0.001~95の任意の範囲)以上のwt%の異種機能性剤を含むように、PMPにロードする。場合により、組成物が、約95、90、80、70、60、50、40、30、20、15、10、9、8、7、6、5、4、3、2、1.0、0.1、0.01、0.001(又は約95~0.001の任意の範囲)以下のwt%の異種機能性剤を含むように、PMPにロードする。例えば、害虫制御(例えば、バイオ駆除剤又はバイオ忌避剤)組成物は、約0.001~約0.01wt%、約0.01~約0.1wt%、約0.1~約1wt%、約1~約5wt%又は約5~約10wt%、約10~約20wt%の異種機能性剤を含み得る。場合により、PMPに、約1、5、10、50、200又は500、1,000、2,000(又は約1~2,000の任意の範囲)以上のμg/mlの異種機能性剤をロードすることができる。本発明のリポソームには、約2,000、1,000、500、200、100、50、10、5、1(又は約2,000~1の任意の範囲)以下のμg/mlの異種機能性剤をロードすることができる。
場合により、本明細書に開示される組成物が、少なくとも0.001wt%、少なくとも0.01wt%、少なくとも0.1wt%、少なくとも1.0wt%、少なくとも2wt%、少なくとも3wt%、少なくとも4wt%、少なくとも5wt%、少なくとも6wt%、少なくとも7wt%、少なくとも8wt%、少なくとも9wt%、少なくとも10wt%、少なくとも15wt%、少なくとも20wt%、少なくとも30wt%、少なくとも40wt%、少なくとも50wt%、少なくとも60wt%、少なくとも70wt%、少なくとも80wt%、少なくとも90wt%又は少なくとも95wt%の異種機能性剤を含むように、PMPにロードする。場合により、PMPには、少なくとも1μg/ml、少なくとも5μg/ml、少なくとも10μg/ml、少なくとも50μg/ml、少なくとも100μg/ml、少なくとも200μg/ml、少なくとも500μg/ml、少なくとも1,000μg/ml、少なくとも2,000μg/mlの異種機能性剤をロードすることができる。
PMP中にロードすることができる特定の作用物質の例は、「異種機能性剤」と題されたセクションでさらに概説される。
D.医薬製剤
例えば、ヒト又は非ヒト農業動物(例えば、雌牛、去勢牛、ブタ、ニワトリ又はシチメンチョウ)などの動物への投与のために医薬組成物に製剤化することができる組成物が本明細書に含まれる。医薬組成物は、薬学的に許容される希釈剤、担体及び/又は賦形剤と共に動物に投与することができる。投与方式及び投与量に応じて、本明細書に記載の方法の医薬組成物は、容易な送達を可能にするために適切な医薬組成物に製剤化される。単回投与は、必要に応じて単位剤形であり得る。
医薬組成物は、例えば、動物への経口投与、静脈内投与(例えば、注射又は注入)又は皮下投与のために製剤化することができる。注射可能な製剤については、様々な効果的な医薬担体が当技術分野で公知である(例えば、Remington:The Science and Practice of Pharmacy,22nd ed.,(2012)及びASHP Handbook on Injectable Drugs,18th ed.,(2014)を参照されたい)。
本組成物中の薬学的に許容される担体及び賦形剤は、使用される投与量及び濃度でレシピエントに対して無毒である。許容される担体及び賦形剤には、リン酸塩、クエン酸塩、HEPES及びTAEなどの緩衝液、アスコルビン酸及びメチオニンなどの酸化防止剤、塩化ヘキサメトニウム、オクタデシルジメチルベンジル塩化アンモニウム、レゾルシノール及び塩化ベンザルコニウムなどの保存剤、ヒト血清アルブミン、ゼラチン、デキストラン及び免疫グロブリンなどのタンパク質、ポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマー、グリシン、グルタミン、ヒスチジン及びリジンなどのアミノ酸及びグルコース、マンノース、スクロース及びソルビトールなどの炭水化物が含まれ得る。組成物は、従来の薬務に従って製剤化することができる。製剤中の化合物の濃度は、投与される活性剤(例えば、PMP)の投与量及び投与経路を含むいくつかの因子に応じて変化する。
動物への経口投与の場合、医薬組成物は、経口製剤の形態で調製することができる。経口使用のための製剤は、錠剤、カプレット、カプセル、シロップ又は非毒性の薬学的に許容される賦形剤との混合物中に活性成分(複数可)を含む経口液体剤形を含み得る。これらの賦形剤は、例えば、不活性希釈剤又は充填剤(例えば、スクロース、ソルビトール、糖、マンニトール、微結晶性セルロース、ジャガイモデンプンを含むデンプン、炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、ラクトース、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム又はリン酸ナトリウム);造粒剤及び崩壊剤(例えば、微結晶性セルロースを含むセルロース誘導体、ジャガイモデンプンを含むデンプン、クロスカルメロースナトリウム、アルギン酸塩又はアルギン酸);結合剤(例えば、スクロース、グルコース、ソルビトール、アカシア、アルギン酸、アルギン酸ナトリウム、ゼラチン、デンプン、アルファ化デンプン、微結晶性セルロース、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルセルロース、ポリビニルピロリドン又はポリエチレングリコール);及び潤滑剤、流動促進剤及び付着防止剤(例えば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸、シリカ、水素化植物油又はタルク)であり得る。他の薬学的に許容される賦形剤は、着色剤、香味剤、可塑剤、保湿剤及び緩衝剤などであり得る。経口使用のための製剤は、チュアブル錠、非チュアブル錠、カプレット、カプセルとして(例えば、活性成分が不活性固体希釈剤と混合されている硬質ゼラチンカプセルとして又は活性成分が水若しくは油性媒体と混合されている軟質ゼラチンカプセルとして)単位剤形で提供することもできる。本明細書に開示される組成物は、即時放出、持続放出又は遅延放出製剤もさらに含み得る。
動物への非経口投与の場合、医薬組成物は、溶液又は懸濁液の形態で製剤化され、非経口経路(例えば、皮下、静脈内又は筋肉内)によって投与することができる。医薬組成物は、注射又は注入のために製剤化することができる。非経口投与のための医薬組成物は、ビヒクルとして滅菌溶液又は任意の薬学的に許容される液体を使用して製剤化することができる。薬学的に許容されるビヒクルには、限定されるものではないが、滅菌水、生理食塩水又は細胞培養培地(例えば、ダルベッコの改変イーグル培地(DMEM)、α-改変イーグル培地(α-MEM)、F-12培地)が含まれる。製剤化方法は、当技術分野で公知であり、例えばGibson(ed.)Pharmaceutical Preformulation and Formulation(2nd ed.)Taylor&Francis Group,CRC Press(2009)を参照されたい。
E.農業用製剤
適用、取り扱い、輸送、保管及び活性を容易にするために、活性剤、ここではPMPを他の物質と配合することができる。PMPは、例えば、餌、濃縮エマルション、ダスト、乳剤濃縮物、燻蒸剤、ゲル、顆粒、マイクロ封入、種子処理、懸濁液濃縮物、サスポエマルション、錠剤、水溶性液体、水分散性顆粒又は乾燥流動性物質、水和剤及び超微量溶液に製剤化することができる。製剤タイプのさらなる情報については、“Catalogue of Pesticide Formulation Types and International Coding System”Technical Monograph n° 2,5th Edition by CropLife International(2002)を参照されたい。
活性剤(例えば、PMP、追加の殺虫剤)は、そのような作用物質の濃縮製剤から調製された水性懸濁液又は乳濁液として適用することができる。そのような水溶性製剤、水懸濁性製剤又は乳化性製剤は、通常、水和剤若しくは水分散性顆粒として知られる固体又は通常は乳化性濃縮物若しくは水性懸濁液として知られる液体のいずれかである。水分散性顆粒を形成するために圧縮することができる水和剤は、駆除剤、担体及び界面活性剤の均質混合物を含む。担体は、通常、アタパルジャイト粘土、モンモリロナイト粘土、珪藻土又は精製ケイ酸塩の中から選択される。約0.5%~約10%の水和剤を含む効果的な界面活性剤は、スルホン化リグニン、濃縮ナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩及びアルキルフェノールのエチレンオキシド付加物などの非イオン性界面活性剤中に見られる。
乳化性濃縮物は、水混和性溶媒又は水非混和性有機溶媒と乳化剤との混合物のいずれかである担体に溶解した液体1リットル当たり約50~約500グラムなどの適切な濃度のPMPを含み得る。有用な有機溶媒は、芳香族化合物、特にキシレン及び石油留分、特に重質芳香族ナフサなどの石油の高沸点ナフタレン及びオレフィン部分を含む。ロジン誘導体を含むテルペン溶媒、シクロヘキサノンなどの脂肪族ケトン及び2-エトキシエタノールなどのアルコール錯体などの他の有機溶媒も使用することができる。乳化性濃縮物に適した乳化剤は、従来の陰イオン性及び非イオン性界面活性剤から選択される。
水性懸濁液は、約5重量%~約50重量%の範囲の濃度で水性担体中に分散された水不溶性駆除剤の懸濁液を含む。懸濁液は、駆除剤を細かく粉砕し、水及び界面活性剤で構成される担体に激しく混合することによって調製される。水性担体の密度及び粘度を高めるために、無機塩及び合成又は天然ゴムなどの成分も添加することができる。
PMPは、土壌への適用に特に有用な粒状組成物として適用することもできる。粒状組成物は、通常、粘土又は同様の物質を含む担体に分散された約0.5重量%~約10重量%の駆除剤を含む。このような組成物は、通常、製剤を適切な溶媒に溶解し、それを、約0.5~約3mmの範囲の適切な粒径に予め形成された粒状担体に適用することによって調製される。そのような組成物は、担体及び化合物の生地又はペーストを形成し、粉砕して乾燥させて、所望の粒状粒径を得ることによって製剤化することもできる。
本発明のPMP配合物を含むダストは、粉末形態のPMPを、カオリン粘土及び粉砕された火山岩などの適切なダスト状農業用担体と均質に混合することによって調製される。ダストは、パケットの約1%~約10%を適切に含み得る。ダストは、種子粉衣として又はダスト送風機を使用した茎葉散布として適用することができる。
農芸化学で広く使用されているスプレー油など、通常、石油である適切な有機溶媒の溶液の形態で本製剤を適用することも同様に実用的である。
PMPは、エアロゾル組成物の形態で適用することもできる。そのような組成物では、パケットは、圧力を生成する推進剤混合物である担体に溶解又は分散される。エアロゾル組成物は、混合物が噴霧バルブを通してディスペンスされる容器にパッケージングされる。
別の実施形態は、水中油型エマルションであり、このエマルションは、それぞれがラメラ液晶コーティングを備え、水相に分散された油球を含み、各油球は、農業的に活性である少なくとも1つの化合物を含み、且つ(1)少なくとも1つの非イオン性親油性表面活性剤、(2)少なくとも1つの非イオン性親水性表面活性剤、及び(3)少なくとも1つのイオン性表面活性剤を含むモノラメラ又はオリゴラメラ層で個別にコーティングされ、油球は、800ナノメートル未満の平均粒子直径を有する。この実施形態に関するさらなる情報は、2007年2月1日に公開された米国特許出願公開第20070027034号明細書に開示されている。この実施形態は、使いやすくするために「OIWE」と呼ばれる。
加えて、一般に、上記開示された分子が製剤に使用される場合、そのような製剤は、他の成分も含み得る。これらの成分には、限定されるものではないが、(これは、非網羅的であり、相互に排他的なリストではない)湿潤剤、展着剤(spreader)、展着剤(sticker)、浸透剤、緩衝液、金属イオン封鎖剤、ドリフト低減剤、相溶剤、消泡剤、洗浄剤及び乳化剤が含まれる。いくつかの成分について直下に説明する。
湿潤剤は、液体に添加されると、その液体と、それが広がる表面との間の界面張力を低下させることにより、液体の広がり又は浸透力を増加させる物質である。湿潤剤は、農薬製剤の2つの主な機能:処理及び生成する際、水溶性液体又は懸濁液濃縮物のための濃縮物を生成するための水中の粉末の湿潤速度を上げるため;及びスプレータンク内で製品を水と混合する際、水和剤の湿潤時間を短縮し、水分散性顆粒への水の浸透を改善するために使用される。水和剤、懸濁濃縮物及び水分散性顆粒製剤に使用される湿潤剤の例は、ラウリル硫酸ナトリウム;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム;アルキルフェノールエトキシレート;及び脂肪族アルコールエトキシレートである。
分散剤は、粒子の表面に吸着し、粒子の分散状態の維持を促進し、粒子の再凝集を防止する物質である。分散剤は、農薬製剤に添加され、生成中の分散と懸濁を促進し、粒子がスプレータンク内の水に再分散するようにする。分散剤は、水和剤、懸濁液濃縮物及び水分散性顆粒に広く使用されている。分散剤として使用される界面活性剤は、粒子表面に強く吸着し、粒子の再凝集に対して帯電障害又は立体障害を提供する能力を有する。最も一般的に使用される界面活性剤は、陰イオン性、非イオン性又は2つのタイプの混合物である。水和剤製剤の場合、最も一般的な分散剤は、リグノスルホン酸ナトリウムである。懸濁液濃縮物の場合、ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド凝縮物などの高分子電解質を使用すると、非常に優れた吸着性及び安定性が得られる。トリスチリルフェノールエトキシレートホスフェートエステルも使用される。アルキルアリールエチレンオキシド縮合物及びEO-POブロック共重合体などの非イオン性物質は、ときに懸濁液濃縮物の分散剤としてアニオン性物質と組み合わされる。近年、新しいタイプの超高分子量高分子界面活性剤が分散剤として開発された。これらは、非常に長い疎水性の「主鎖」及び「櫛型」界面活性剤の「歯」を形成する多数のエチレンオキシド鎖を有する。これらの高分子量ポリマーは、疎水性主鎖が粒子表面に多くの固定点を有するため、懸濁液濃縮物に非常に優れた長期安定性を与えることができる。農薬製剤で使用される分散剤の例は、リグノスルホン酸ナトリウム;ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルムアルデヒド縮合物;トリスチリルフェノールエトキシレートホスフェートエステル;脂肪族アルコールエトキシレート;アルキルエトキシレート;EO-PO(エチレンオキシド-プロピレンオキシド)ブロック共重合体;及びグラフト共重合体である。
乳化剤は、ある液相の液滴の別の液相への懸濁を安定させる物質である。乳化剤がないと、2つの液体は、2つの非混和性液相に分離する。最も一般的に使用される乳化剤ブレンドは、12以上のエチレンオキシド単位を有するアルキルフェノール又は脂肪族アルコール及びドデシルベンゼンスルホン酸の油溶性カルシウム塩を含む。8~18の一連の親水性-親油性バランス(「HLB」)値は、通常、良好な安定したエマルションを提供する。エマルションの安定性は、ときに少量のEO-POブロック共重合体界面活性剤を添加することによって改善することができる。
可溶化剤は、臨界ミセル濃度を超える濃度において水中でミセルを形成する界面活性剤である。次いで、ミセルは、そのミセルの疎水性部分内の水不溶性物質を溶解又は可溶化することができる。可溶化に通常使用される界面活性剤のタイプは、非イオニクス(non-ionics)、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノオレエートエトキシレート及びメチルオレエートエステルである。
界面活性剤は、ときに標的に対する駆除剤の生物学的性能を向上させるために単独で又は鉱油若しくは植物油などの他の添加剤と一緒にスプレータンク混合物に対する補助剤として使用される。バイオエンハンスメントに使用される界面活性剤のタイプは、一般に駆除剤の性質及び作用機序に依存する。しかしながら、それらは、多くの場合、アルキルエトキシレート;線状脂肪族アルコールエトキシレート;脂肪族アミンエトキシレートなどの非イオン性である。
農業用製剤中の担体又は希釈剤は、製品に必要な強度を与えるために駆除剤に添加される材料である。担体は、通常、吸収能力の高い材料であり、希釈剤は、通常、吸収能力の低い材料である。担体及び希釈剤は、ダスト、水和剤、顆粒及び水分散性顆粒の配合に使用される。
有機溶媒は、乳剤濃縮物、水中油型エマルション、サスポエマルション及び超少量製剤並びに度合いは少ないが、粒状製剤の製剤化に主に使用される。ときに溶媒の混合物も使用される。溶剤の第1の主なグループは、灯油又は精製パラフィンなどの脂肪族パラフィン油である。第2の主なグループ(及び最も一般的)には、キシレンなどの芳香族溶媒並びにC9及びC10芳香族溶媒の高分子量画分が含まれる。塩素化炭化水素は、製剤が水に乳化されるときに駆除剤の結晶化を防止するために共溶媒として有用である。アルコールは、ときに溶媒の力を高めるために共溶媒として使用される。他の溶媒には、植物油、種子油及び植物油と種子油のエステルが含まれ得る。
増粘剤又はゲル化剤は、液体のレオロジー又は流動特性を変更して分散した粒子又は液滴の単離及び沈降を防止するために、主に懸濁液濃縮物、エマルション及びサスポエマルションの製剤化に使用される。増粘剤、ゲル化剤及び沈降防止剤は、一般に2つのカテゴリー、即ち水不溶性粒子と水溶性ポリマーとに分類される。粘土及びシリカを使用して懸濁濃縮製剤を生成することが可能である。これらのタイプの材料の例には、限定されるものではないが、モンモリロナイト、ベントナイト、ケイ酸アルミニウムマグネシウム及びアタパルジャイトが含まれる。水溶性多糖類は、長年にわたって増粘ゲル化剤として使用されてきた。最も一般的に使用される多糖類のタイプは、種子及び海藻の天然抽出物又はセルロースの合成誘導体である。これらのタイプの材料の例には、限定されるものではないが、グアーガム;ローカストビーンガム;カラゲナム;アルギン酸塩;メチルセルロース;カルボキシメチルセルロースナトリウム(SCMC);ヒドロキシエチルセルロース(HEC)が含まれる。他のタイプの沈降防止剤は、加工デンプン、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコール及びポリエチレンオキシドに基づいている。別の優れた沈降防止剤は、キサンタンガムである。
微生物は、製剤化された製品の腐敗を引き起こし得る。従って、保存剤は、それらの影響を排除又は低減するために使用される。そのような作用物質の例には、限定されるものではないが、プロピオン酸及びそのナトリウム塩;ソルビン酸及びそのナトリウム塩又はカリウム塩;安息香酸及びそのナトリウム塩;p-ヒドロキシ安息香酸ナトリウム塩;p-ヒドロキシ安息香酸メチル;及び1,2-ベンズイソチアゾリン-3-オン(BIT)が含まれる。
界面活性剤の存在は、多くの場合、水ベースの製剤を、生成及びスプレータンクによる適用における混合操作中に泡立たせる。泡立つ傾向を抑えるために、多くの場合、生成段階中又はボトルに充填する前に消泡剤を添加する。一般に、2種類の消泡剤、即ちシリコーン及び非シリコーンが存在する。シリコーンは、通常、ジメチルポリシロキサンの水性エマルションであり、非シリコーン消泡剤は、オクタノール及びノナノールなどの水不溶性油又はシリカである。いずれの場合にも、消泡剤の機能は、界面活性剤を空気-水界面から移動させることである。
「グリーン」剤(例えば、アジュバント、界面活性剤、溶剤)は、作物保護製剤の全体的な環境フットプリントを減少させることができる。グリーン剤は、生分解性であり、一般に自然及び/又は持続可能な供給源、例えば植物及び動物の供給源に由来する。具体的な例は、植物油、種子油及びそれらのエステル、またアルコキシル化アルキルポリグルコシドである。
場合により、PMPは、フリーズドライ又は凍結乾燥することができる。米国特許第4,311,712号明細書を参照されたい。PMPは、後に水又は別の液体との接触時に再構成され得る。他の成分、例えば本明細書に記載の製剤に従った他の駆除剤、農業的に許容される担体又は他の材料を、凍結乾燥又は再構成されたリポソームに添加することができる。
組成物の他の任意の特徴には、UV及び/又は酸性条件から害虫防除(例えば、バイオ駆除剤又はバイオ忌避剤)組成物を保護する担体又は送達ビヒクルが含まれる。場合により、送達ビヒクルは、pH緩衝液を含む。場合により、組成物は、例えば、約5.0~約8.0、約6.5~約7.5又は約6.5~約7.0のいずれか1つのpH範囲を含む、約4.5~約9.0の範囲のpHを有するように製剤化される。
組成物は、害虫を組成物の近くに引き付ける誘引物質(例えば、化学誘引物質)と共にさらに製剤化することができる。誘引物質には、動物、特に害虫によって分泌される化学物質であるフェロモン又は同じ種の他の動物の行動若しくは発達に影響を与える化学誘引物質が含まれる。他の誘引物質には、砂糖及びタンパク質加水分解物シロップ、酵母並びに腐った肉が含まれる。誘引物質は、活性成分と組み合わせて処置領域の葉又は他の構成要素に噴霧することもできる。害虫が食物、産卵、交尾場所又は交尾相手を探す際の害虫の行動に影響を与える様々な誘引物質が知られている。本明細書に記載の方法及び組成物に有用な誘引物質には、例えば、オイゲノール、プロピオン酸フェネチル、エチルジメチルイソブチル-シクロプロパンカルボキシレート、プロピルベンゾジオキサンカルボキシレート、シス-7,8-エポキシ-2-メチルオクタデカン、トランス-8,トランス-0-ドデカジエノール、シス-9-テトラデセナール(シス-11-ヘキサデセナールを含む)、トランス-11-テトラデセナール、シス-11-ヘキサデセナール、(Z)-11,12-ヘキサデカジエナール、シス-7-ドデセニルアセテート、シス-8-ドデセニルアセテート、シス-9-ドデセニルアセテート、シス-9-テトラデセニルアセテート、シス-11-テトラデセニルアセテート、トランス-11-テトラデセニルアセテート(シス-11を含む)、シス-9、トランス-11-テトラデカジエニルアセテート(シス-9、トランス-12を含む)、シス-9、トランス-12-テトラデカジエニルアセテート、シス-7、シス-11-ヘキサデカジエニルアセテート(シス-7、トランス-11を含む)、シス-3、シス-13-オクタデカジエニルアセテート、トランス-3、シス-13-オクタデカジエニルアセテート、アネトホール及びサリチル酸イソアミルが含まれる。
農業用製剤の詳しい情報については、“Chemistry and Technology of Agrochemical Formulations”edited by D.A.Knowles,copyright 1998 by Kluwer Academic Publishersを参照されたい。“Insecticides in Agriculture and Environment-Retrospects and Prospects”by A.S.Perry,I.Yamamoto,I.Ishaaya,and R.Perry,copyright 1998 by Springer-Verlagも参照されたい。
II.異種機能性剤
本明細書で製造されるPMPは、異種機能性剤(例えば、異種農業剤(例えば、殺虫剤、施肥剤、除草剤、植物改変剤)又は異種治療剤(例えば、病原体制御剤、例えば抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤)をさらに含み得る。例えば、PMPは、異種機能性剤を封入し得る。代わりに、異種機能性剤は、PMP上に包埋するか又はその表面にコンジュゲートさせることができる。場合により、PMPは、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる異種機能性剤を含む。異種機能性剤は、作用物質を製造されるPMP中に導入するのに有効な製造プロセス中の任意の工程で添加することができる。
ある場合には、異種機能性剤(例えば、異種農業剤(例えば、殺虫剤、施肥剤、除草剤、植物改変剤、異種核酸、異種ポリペプチド又は異種小分子)又は異種治療剤(例えば、病原体制御剤、例えば抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤))は、修飾することができる。例えば、修飾は、化学修飾、例えばマーカー、例えば蛍光マーカー又は放射性マーカーへのコンジュゲーションであり得る。他の例では、修飾には、作用物質の安定性、送達、標的化、バイオアベイラビリティ又は半減期を向上させる部分、例えば脂質、グリカン、ポリマー(例えば、PEG)、カチオン部分へのコンジュゲーション又は作動性結合が含まれ得る。
本明細書で製造されるPMP中にロードすることができる異種機能性剤の例は、以下に概説される。
A.異種農業剤
本明細書で製造されるPMPは、異種農業剤(例えば、植物又は植物に付随する生物に影響を与え、PMP中にロードすることができる作用物質)、例えば殺虫剤、除草剤、施肥剤又は植物改変剤を含み得る。
例えば、場合により、PMPは、殺虫剤を含み得る。殺虫剤は、抗真菌剤、抗菌剤、殺昆虫剤、殺軟体動物剤、殺線虫剤、殺ウイルス剤又はそれらの組み合わせであり得る。殺虫剤は、化学剤、例えば当技術分野において周知のものであり得る。代わりに又は加えて、殺虫剤は、ペプチド、ポリペプチド、核酸、ポリヌクレオチド又は小分子であり得る。殺虫剤は、様々な植物害虫の適応度を減少させ得る作用物質であり得るか、又は1つ又は複数の規定の標的植物害虫(例えば、植物害虫の規定種又は属)を標的化するものであり得る。
場合により、PMPは、1つ又は複数の異種施肥剤を含み得る。異種施肥剤の例には、植物栄養素又は植物成長調節剤、例えば当技術分野において周知のものが含まれる。代わりに又はさらに、施肥剤は、植物共生生物の適応度を増加させ得るペプチド、ポリペプチド、核酸又はポリヌクレオチドであり得る。施肥剤は、様々な植物若しくは植物共生生物の適応度を増加させ得る作用物質であり得るか、又は1つ又は複数の規定の標的植物又は植物共生生物(例えば、植物又は植物共生生物の規定種又は属)を標的化するものであり得る。
他の例では、PMPは、1つ又は複数の異種植物改変剤を含み得る。場合により、植物改変剤には、ペプチド又は核酸が含まれ得る。
i.抗菌剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗菌剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗菌剤を含む。例えば、抗菌剤は、植物有害細菌(例えば、細菌性植物病原体)の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の抗生物質を含むPMP組成物は、(a)標的害虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗生物質濃度を達成し;且つ(b)標的害虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的害虫又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の抗菌剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「抗菌剤」という語は、細菌、例えば植物病原菌を殺傷するか又はその成長、増殖、分裂、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指し、それには、細菌駆除剤(例えば、消毒化合物、防腐化合物又は抗生物質)又は静菌剤(例えば、化合物又は抗生物質)が含まれる。殺菌抗生物質は細菌を殺傷する一方、静菌抗生物質はそれらの成長又は繁殖を減速させるにすぎない。
細菌駆除剤には、消毒剤、防腐剤又は抗生物質が含まれ得る。最も使用される消毒剤は、以下を含み得る:活性塩素(即ち次亜塩素酸塩(例えば、次亜塩素酸ナトリウム)、クロラミン、ジクロロイソシアヌル酸塩及びトリクロロイソシアヌル酸塩、液体塩素、二酸化塩素など)、活性酸素(過酸化物、例えば過酢酸、過硫酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム及び尿素過水和物)、ヨウ素(ヨードポビドン(ポビドンヨード、Betadine)、ルゴール溶液、ヨウ素チンキ剤、ヨウ化非イオン界面活性剤)、濃縮アルコール(主に、エタノール、n-プロパノールとも呼ばれる1-プロパノール及びイソプロパノールと呼ばれる2-プロパノール並びにそれらの混合物;さらに、2-フェノキシエタノール並びに1-及び2-フェノキシプロパノールが使用される)、フェノール物質(例えば、フェノール(石炭酸とも呼ばれる)、クレゾール(液体カリウムセッケンとの組み合わせでLysoleと呼ばれる)、ハロゲン化(塩素化、臭素化)フェノール、例えばヘキサクロロフェン、トリクロサン、トリクロロフェノール、トリブロモフェノール、ペンタクロロフェノール、ジブロモール及びそれらの塩)、カチオン性界面活性剤、例えばいくつかの第四級アンモニウムカチオン(例えば、塩化ベンザルコニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム又は塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウム)及びその他;非第四級化合物、例えばクロルヘキシジン、グルコプロタミン、オクテニジン二塩酸塩など);強力な酸化剤、例えばオゾン及び過マンガン酸溶液;重金属及びそれらの塩、例えばコロイド銀、硝酸銀、塩化水銀、フェニル水銀塩、硫酸銅、酸化塩化銅、水酸化銅、オクタン酸銅、硫酸オキシ塩化銅、硫酸銅、硫酸銅五水和物など。重金属及びそれらの塩は最も毒性が高く、環境に有害な細菌駆除剤であるため、それらの使用は強く抑圧され又は取り消され;さらに、適切に濃縮された強酸(リン酸、硝酸、硫酸、アミド硫酸、トルエンスルホン酸)及びアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム)である。
防腐剤(即ちヒト又は動物の身体、皮膚、粘膜、創傷上などに使用することができる殺菌剤)として、上記に挙げた消毒剤のいくつかを、適切な条件(主に、濃度、pH、温度及びヒト/動物に対する毒性)下で使用することができる。中でも、以下のものが重要である:適切に希釈された塩素調製物(即ちデーキン液、pH7~8に調節された0.5%次亜塩素酸ナトリウム若しくはカリウム溶液又はベンゼンスルホクロラミドナトリウム(クロラミンB)の0.5~1%溶液)、一部のヨウ素調製物、例えば様々なガレノス製剤(軟膏剤、液剤、創傷プラスター)中のヨードポビドン、過去にはさらにルゴール溶液、過酸化物、例えば尿素過水和物溶液及びpH緩衝0.1~0.25%過酢酸溶液、主に皮膚消毒に使用される消毒添加物を有するか若しくは有さないアルコール、弱有機酸、例えばソルビン酸、安息香酸、乳酸及びサリチル酸、一部のフェノール化合物、例えばヘキサクロロフェン、トリクロサン及びジブロモール並びにカチオン活性化合物、例えば0.05~0.5%ベンザルコニウム、0.5~4%クロルヘキシジン、0.1~2%オクテニジン溶液。
本明細書に記載のPMP組成物は、抗生物質を含み得る。当技術分野で公知の任意の抗生物質を使用することができる。抗生物質は、一般に、それらの作用機序、化学構造又は活性スペクトルに基づいて分類される。
本明細書に記載の抗生物質は任意の細菌機能又は成長プロセスを標的化し得、静菌性(例えば、細菌の成長を減速させるか又は予防する)又は殺菌性(例えば、細菌を殺傷する)のいずれでもあり得る。場合により、抗生物質は、殺菌性抗生物質である。場合により、殺菌性抗生物質は、細菌細胞壁を標的化するもの(例えば、ペニシリン及びセファロスポリン);細胞膜を標的化するもの(例えば、ポリミキシン);又は必須細菌酵素を阻害するもの(例えば、リファマイシン、リピアルマイシン、キノロン及びスルホンアミド)である。場合により、殺菌性抗生物質は、アミノグリコシド(例えば、カスガマイシン)である。場合により、抗生物質は、静菌性抗生物質である。場合により、静菌性抗生物質は、タンパク質合成を標的化する(例えば、マクロライド、リンコサミド及びテトラサイクリン)。本明細書で使用することができる追加のクラスの抗生物質には、環状リポペプチド(例えば、ダプトマイシン)、グリシルサイクリン(例えば、チゲサイクリン)、オキサゾリジノン(例えば、リネゾリド)又はリピアルマイシン(例えば、フィダキソマイシン)が含まれる。抗生物質の例には、リファンピシン、シプロフロキサシン、ドキシサイクリン、アンピシリン及びポリミキシンBが含まれる。本明細書に記載の抗生物質は、任意のレベルの標的特異性(例えば、狭域又は広域スペクトル)を有し得る。場合により、抗生物質は、狭域スペクトル抗生物質であり、従って特定の種類の細菌、例えばグラム陰性菌又はグラム陽性菌を標的化する。代わりに、抗生物質は、広範囲の細菌を標的化する広域スペクトル抗生物質であり得る。
抗生物質の他の非限定的な例は、表1に記載される。当業者は、組成物中の各抗生物質の好適な濃度が、抗生物質の有効性、安定性、個別の抗生物質の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
Figure 2022529503000002
ii.抗真菌剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗真菌剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗真菌剤を含む。例えば、抗真菌剤は、植物有害真菌の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の抗真菌剤を含むPMP組成物は、(a)標的真菌内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗生物質濃度を達成し;且つ(b)標的真菌の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的有害真菌又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の抗真菌剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「真菌駆除剤」又は「抗真菌剤」という語は、真菌、例えば植物病原真菌を殺傷するか又はその成長、増殖、分裂、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。多くの様々な種類の抗真菌剤が商業的に生産されている。抗真菌剤の非限定的な例には、アゾキシストロビン、マンコゼブ、プロチオコナゾール、フォルペット、テブコナゾール、ジフェノコナゾール、カプタン、ブピリメート又はホセチル-Alが含まれる。さらなる例示的な真菌駆除剤には、限定されるものではないが、ストロビルリン、アゾキシストロビン、ジモキシストロビン、エネストロブリン、フルオキサストロビン、クレソキシム-メチル、メトミノストロビン、ピコキシストロビン、ピラクロストロビン、トリフロキシストロビン、オリサストロビン、カルボキサミド、カルボキサニリド、ベナラキシル、ベナラキシル-M、ベノダニル、カルボキシン、メベニル、メプロニル、フェンフラム、フェンヘキサミド、フルトラニル、フララキシル、フルカルバニル、フラメトピル、メタラキシル、メタラキシル-M(メフェノキサム)、メトフロキサム、メトスルホバクス、オフレース、オキサジキシル、オキシカルボキシン、ペンチオピラド、ピラカルボリド、サリチルアニリド、テクロフタラム、チフルザミド、チアジニル、N-ビフェニルアミド、ビキサフェン、ボスカリド、カルボン酸モルホリド、ジメトモルフ、フルモルフ、ベンズアミド、フルメトベル、フルオピコリド(ピコベンズアミド)、ゾキサミド、カルボキサミド、カルプロパミド、ジクロシメト、マンジプロパミド、シルチオファム、アゾール、トリアゾール、ビテタノール、ブロムコナゾール、シプロコナゾール、ジフェノコナゾール、ジニコナゾール、エニルコナゾール、エポキシコナゾール、フェンブコナゾール、フルシラゾール、フルキノコナゾール、フルトリアフォール、ヘキサコナゾール、イミベンコナゾール、イプコナゾール、メトコナゾール、ミクロブタニル、ペンコナゾール、プロピコナゾール、プロチオコナゾール、シメコナゾール、テブコナゾール、テトラコナゾール、トリアジメノール、トリアジメフォン、トリチコナゾール、イミダゾール、シアゾファミド、イマザリル、ペフラゾエート、プロクロラズ、トリフルミゾール、ベンズイミダゾール、ベノミル、カルベンダジム、フベリダゾール、チアベンダゾール、エタボキサム、エトリジアゾール、ヒメキサゾール、窒素含有ヘテロシクリル化合物、ピリジン、フアジナム、ピリフェノクス、ピリミジン、ブピリメート、シプロジニル、フェリムゾン、フェナリモール、メパニピリム、ヌアリモール、ピリメタニル、ピペラジン、トリホリン、ピロール、フルジオキソニル、フェンピクロニル、モルホリン、アルジモルフ、ドデモルフ、フェンプロピモルフ、トリデモルフ、ジカルボキシミド、イプロジオン、プロシミドン、ビンクロゾリン、アシベンゾラル-S-メチル、アニラジン、カプタン、カプタホール、ダゾメト、ジクロメジン、フェノキサニル、フォルペト、フェンプロピジン、ファモキサドン、フェナミドン、オクチリノン、プロベナゾール、プロキナジド、ピロキロン、キノキシフェン、トリシクラゾール、カルバメート、ジチオカルバメート、フェバム、マンコゼブ、マネブ、メチラム、メタム、プロピネブ、チラム、ジネブ、ジラム、ジエトフェンカルブ、フルベンチアバリカルブ、イプロバリカルブ、プロパモカルブ、グアニジン、ドジン、イミノクタジン、グアザチン、カスガマイシン、ポリオキシン、ストレプトマイシン、バリダマイシンA、有機金属化合物、フェンチン塩、硫黄含有ヘテロシクリル化合物、イソプロチオラン、ジチアノン、有機リン化合物、エジフェンホス、ホセチル、ホセチル-アルミニウム、イプロベンホス、ピラゾホス、トルクロホス-メチル、有機塩素化合物、チオファネート-メチル、クロロタロニル、ジクロフルアニド、トリルフルアニド、フルスルファミド、フタリド、ヘキサクロロベンゼン、ペンシクロン、キントゼン、ニトロフェニル誘導体、ビナパクリル、ジノカップ、ジノブトン、スピロキサミン、シフルフェナミド、シモキサニル、メトラフェノン、N-2-シアノフェニル-3,4-ジクロロイソチアゾール-5-カルボキサミド(イソチアニル)、N-(3’,4’,5’-トリフルオロビフェニル-2-イル)-3-ジフルオロメチル-1-メチルピラゾール-4-カルボキサミド、3-[5-(4-クロロフェニル)-2,3-ジメチルイソキサゾリジン-3-イル]-ピリジン、N-(3’,4’-ジクロロ-4-フルオロビフェニル-2-イル)-3-ジフルオロメチル-1-メチルピラゾール-4-カルボキサミド、5-クロロ-7-(4-メチルピペリジン-1-イル)-6-(2,4,6-トリフルオロフェニル)-[1,2,4]トリア-ゾロ[1,5-a]ピリミジン、2-ブトキシ-6-ヨード-3-プロピルクロメン-4-オン、N,N-ジメチル-3-(3-ブロモ-6-フルオロ-2-メチルインドール-1-スルホニル)-[1,2,4]トリアゾ-ル-1-スルホンアミド、メチル-(2-クロロ-5-[1-(3-メチルベンジルオキシイミノ)-エチル]ベンジル)カルバメート、メチル-(2-クロロ-5-[1-(6-メチルピリジン-2-イルメトキシ-イミノ)エチル]ベンジル)カルバメート、メチル3-(4-クロロフェニル)-3-(2-イソプロポキシカルボニルアミノ-3-メチルブチリル-アミノ)プロピオネート、4-フルオロフェニルN-(1-(1-(4-シアノフェニル)エタンスルホニル)ブト-2-イル)カルバメート、N-(2-(4-[3-(4-クロロフェニル)プロプ-2-イニルオキシ]-3-メトキシフェニル)エチル)-2-メタンスルホニルアミノ-3-メチルブチルアミド、N-(2-(4-[3-(4-クロロフェニル)プロプ-2-イニルオキシ]-3-メトキシフェニル)エチル)-2-エタンスルホニルアミノ-3-メチルブチルアミド、N-(4’-ブロモビフェニル-2-イル)-4-ジフルオロメチル-2-メチルチアゾール-5-カルボキサミド、N-(4’-トリフルオロメチルビフェニル-2-イル)-4-ジフルオロメチル-2-メチルチアゾール-5-カルボキサミド、N-(4’-クロロ-3’-フルオロビフェニル-2-イル)-4-ジフルオロメチル-2-メチルチアゾール-5-カルボキサミド又はメチル2-(オルト-((2,5-ジメチルフェニルオキシ-メチレン)フェニル)-3-メトキシアクリレートが含まれる。当業者は、組成物中の各抗真菌剤の好適な濃度が、抗真菌剤の有効性、安定性、個別の抗真菌剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
iii.昆虫駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、昆虫駆除剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる昆虫駆除剤を含む。例えば、昆虫駆除剤は、植物有害昆虫の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の昆虫駆除剤を含むPMP組成物は、(a)標的昆虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の昆虫駆除剤濃度を達成し;且つ(b)標的昆虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的有害昆虫又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の昆虫駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「昆虫駆除剤」又は「殺昆虫剤」という語は、昆虫、例えば農業有害昆虫を殺傷するか又はその成長、増殖、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。昆虫駆除剤の非限定的な例は、表2に示される。好適な昆虫駆除剤の追加の非限定的な例には、生物剤、ホルモン又はフェロモン、例えばアザジラクチン、バチルス属(Bacillus)種、ボーベリア属(Beauveria)種、コドレモン、メタリジウム属(Metarrhizium)種、ペシロマイセス属(Paecilomyces)種、バチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)及びバーティシリウム属(Verticillium)種並びに不明又は不明瞭の作用機序を有する活性化合物、例えば燻蒸剤(例えば、リン化アルミニウム、臭化メチル及びフッ化スルフリルなど)及び選択性摂餌阻害剤(例えば、氷晶石、フロニカミド及びピメトロジンなど)が含まれる。当業者は、組成物中の各昆虫駆除剤の好適な濃度が、昆虫駆除剤の有効性、安定性、個別の昆虫駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
Figure 2022529503000003
Figure 2022529503000004
Figure 2022529503000005
iv.線虫駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、線虫駆除剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる線虫駆除剤を含む。例えば、線虫駆除剤は、植物有害線虫の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の線虫駆除剤を含むPMP組成物は、(a)標的線虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の線虫駆除剤濃度を達成し;且つ(b)標的線虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的有害線虫又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の線虫駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「線虫駆除剤」又は「殺線虫剤」という語は、線虫、例えば農業有害線虫を殺傷するか又はその成長、増殖、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。線虫駆除剤の非限定的な例は、表3に示される。当業者は、組成物中の各線虫駆除剤の好適な濃度が、線虫駆除剤の有効性、安定性、個別の線虫駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
Figure 2022529503000006
v.軟体動物駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、軟体動物駆除剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる軟体動物駆除剤を含む。例えば、軟体動物駆除剤は、植物有害軟体動物の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の軟体動物駆除剤を含むPMP組成物は、(a)標的軟体動物内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の軟体動物駆除剤濃度を達成し;且つ(b)標的軟体動物の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的有害軟体動物又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の軟体動物駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「軟体動物駆除剤」又は「殺軟体動物剤」という語は、軟体動物、例えば農業有害軟体動物を殺傷するか又はその成長、増殖、生殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。いくつかの化学物質、例として金属塩、例えばリン酸鉄(III)、硫酸アルミニウム及び鉄ナトリウムEDTA、[3][4]、メタルデヒド、メチオカルブ又はアセチルコリンステラーゼ阻害剤を軟体動物駆除剤として用いることができる。当業者は、組成物中の各軟体動物駆除剤の好適な濃度が、軟体動物駆除剤の有効性、安定性、個別の軟体動物駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
vi.ウイルス駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、ウイルス駆除剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なるウイルス駆除剤を含む。例えば、ウイルス駆除剤は、ウイルス性植物病原体の適応度を減少させ得る(例えば、減少させるか又は排除し得る)。本明細書に記載のウイルス駆除剤を含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)のウイルス駆除剤濃度を達成し;且つ(b)標的ウイルスを減少させるか又は排除するのに十分な量及び時間で、標的ウイルス又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載のウイルス駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「ウイルス駆除剤」又は「抗ウイルス剤」という語は、ウイルス、例えば農業ウイルス性病原体を殺傷するか又はその成長、繁殖、生殖、発生若しくは拡大を阻害する物質を指す。いくつかの作用物質、例として化学物質又は生物剤(例えば、核酸、例えばdsRNA)をウイルス駆除剤として用いることができる。当業者は、組成物中の各ウイルス駆除剤の好適な濃度が、ウイルス駆除剤の有効性、安定性、個別のウイルス駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
vii.雑草駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、1つ又は複数(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の雑草駆除剤をさらに含み得る。例えば、雑草駆除剤は、雑草の適応度を減少させ得る(例えば、減少させるか又は排除し得る)。本明細書に記載の雑草駆除剤を含むPMP組成物は、(a)植物上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の雑草駆除剤濃度を達成し、且つ(b)雑草の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、標的雑草と接触させることができる。本明細書に記載の雑草駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「雑草駆除剤」という語は、雑草を殺傷するか又はその成長、繁殖、生殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。いくつかの化学物質を雑草駆除剤として用いることができ、それには、グルホシネート、プロキザホップ、メタミトロン、メタザクロル、ペンジメタリン、フルフェナセト、ジフルフェニカン、クロマゾン、ニコスルフロン、メソトリオン、ピノキサデン、スルコトリオン、プロスルホカルブ、スルフェントラゾドン、ビフェノクス、キンメラック、トリアレート、テルブチラジン、アトラジン、オキシフルオルフェン、ジウロン、トリフルラリン又はクロロトルロンが含まれる。雑草駆除剤のさらなる例には、限定されるものではないが、安息香酸雑草駆除剤、例えばジカンバエステル、フェノキシアルカン酸雑草駆除剤、例えば2,4-D、MCPA及び2,4-DBエステル、アリールオキシフェノキシプロピオン酸雑草駆除剤、例えばクロジナホップ、シハロホップ、フェノキサプロプ、フルアジホップ、ハロキシホップ及びキザロホップエステル、ピリジンカルボン酸雑草駆除剤、例えばアミノピラリド、ピクロラム及びクロピラリドエステル、ピリミジンカルボン酸雑草駆除剤、例えばアミノシクロピラクロルエステル、ピリジルオキシアルカン酸雑草駆除剤、例えばフルオロキシピル及びトリクロピルエステル並びにヒドロキシベンゾニトリル雑草駆除剤、例えばブロモキシニル及びアイオキシニルエステル並びにそれぞれ参照によって全体として本明細書に組み込まれる米国特許第7,314,849号明細書、同第7,300,907号明細書及び同第7,642,220号明細書に開示される一般構造のアリールピリジンカルボン酸及びアリールピリミジンカルボン酸のエステルが含まれる。ある実施形態では、雑草駆除剤は、以下のものからなる群から選択することができる:2,4-D、2,4-DB、アセトクロル、アシフルオルフェン、アラクロル、アメトリン、アミトロール、アスラム、アトラジン、アザフェニジン、ベネフィン、ベンスルフロン、ベンスリド、ベンタゾン、ブロマシル、ブロモキシニル、ブチレート、カルフェントラゾン、クロラムベン、クロリムロン、クロルプロハム、クロルスルフロン、クレトジム、クロマゾン、クロピラリド、クロランスラム、シアナジン、シクロエート、DCPA、デスメジファム、ジクロベニル、ジクロホップ、ジクロスラム、ジエタチル、ジフェンゾコート、ジフルフェンゾピル、ジメテナミド-p、ジクワット、ジウロン、DSMA、エンドタール、EPTC、エタルフラリン、エタメトスルフロン、エトフメセート、フェノキサプロプ、フルアジホップ-P、フルカルバゾン、フルフェナセト、フルメトスラム、フルミクロラク、フルミオキサジン、フルオメツロン、フルオキシピル、フルチアセト、フォメサフェン、フォラムスルフロン、グルホシネート、グリホセート、ハロスルフロン、ハロキシホップ、ヘキサジノン、イマザメタベンズ、イマザモックス、イマザピック、イマザキン、イマゼタピル、イソキサベン、イソキサフルトール、ラクトフェン、リヌロン、MCPA、MCPB、メソトリオン、メタゾール、メトラクロル-s、メトリブジン、メトスルフロン、モリネート、MSMA、ナプロパミド、ナプタラム、ニコスルフロン、ノルフルラゾン、オリザリン、オキサジアゾン、オキサスルフロン、オキシフルオルフェン、パラコート、ペブレート、ペラルゴン酸、ペンジメタリン、フェンメジファム、ピクロラム、プリミスルフロン、プロジアミン、プロメトリン、プロナミド、プロパクロル、プロパニル、プロスルフロン、ピラゾン、ピリデート、ピリチオバック、キンクロラック、キザロホップ、リムスルフロン、セトキシジム、シデュロン、シマジン、スルフェントラゾン、スルホメツロン、スルホスルフロン、テブチウロン、テルバシル、チアゾピル、チフェンスルフロン、チオベンカルブ、トラルコキシジム、トリアレート、トリアスルフロン、トリベヌロン、トリクロピル、トリフルラリン、トリフルスルフロン、ベルノレート。当業者は、組成物中の各雑草駆除剤の好適な濃度が、雑草駆除剤の有効性、安定性、個別の雑草駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
viii.忌避剤
本明細書に記載のPMP組成物は、忌避剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる忌避剤を含む。例えば、忌避剤は、本明細書に記載の害虫(例えば、昆虫、線虫又は軟体動物);微生物(例えば、植物病原体又は内生菌、例えば細菌、真菌又はウイルス);又は雑草のいずれかを忌避し得る。本明細書に記載の忌避剤を含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の忌避剤濃度を達成し;且つ(b)未処置の植物に対して植物上の害虫のレベルを減少させるのに十分な量及び時間で、標的植物又はそれが侵入した植物と接触させることができる。本明細書に記載の忌避剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
場合により、忌避剤は、昆虫忌避剤である。周知の昆虫忌避剤のいくつかの例には、ベンジル;安息香酸ベンジル;2,3,4,5-ビス(ブチル-2-エン)テトラヒドロフルフラル(MGK Repellent 11);ブトキシポリプロピレングリコール;N-ブチルアセタニリド;ノルマル-ブチル-6,6-ジメチル-5,6-ジヒドロ-1,4-ピロン-2-カルボキシレート(インダロン);アジピン酸ジブチル;フタル酸ジブチル;コハク酸ジ-ノルマル-ブチル(Tabatrex);N,N-ジメチル-メタ-トルアミド(DEET);ジメチルカルバート(エンド,エンド)-ジメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシレート);フタル酸ジメチル;2-エチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール;2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(Rutgers 612);イソシンコメロン酸ジ-ノルマル-プロピル(MGK Relellent 326);2-フェニルシクロヘキサノール;p-メタン-3,8-ジオール及びノルマル-プロピルN,N-ジエチルスクシナメートが含まれる。他の忌避剤には、シトロネラ油、フタル酸ジメチル、ノルマル-ブチルメシチルオキシドオキサレート及び2-エチルヘキサンジオール-1,3が含まれる(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,2nd Ed.,Vol.11:724-728;及びThe Condensed Chemical Dictionary,8th Ed.,p756を参照されたい)。
昆虫忌避剤は、合成又は非合成昆虫忌避剤であり得る。合成昆虫忌避剤の例には、メチルアントラニレート及び他のアントラニレート系昆虫忌避剤、ベンズアルデヒド、DEET(N,N-ジエチル-m-トルアミド)、ジメチルカルバート、フタル酸ジメチル、イカリジン(即ちピカリジン、Bayrepel及びKBR3023)、インダロン(例えば、「6-2-2」混合物(60%フタル酸ジメチル、20%インダロン、20%エチルヘキサンジオール)中に使用されるもの、IR3535(3-[N-ブチル-N-アセチル]-アミノプロピオン酸、エチルエステル)、メトフルトリン、ペルメトリン、SS220又はトリシクロデセニルアリルエーテルが含まれる。天然の昆虫忌避剤の例には、ムラサキシキブ(カリカルパ属(Callicarpa))の葉、カバノキ樹皮、ヤチヤナギ(Myrica Gale)、イヌハッカ油(例えば、ネペタラクトン)、シトロネラ油、レモンユーカリ(Corymbia citriodora);例えば、p-メンタン-3,8-ジオール(PMD))の精油、ニーム油、レモングラス、ティーツリー(Melaleuca alternifolia)の葉由来のティーツリー油、タバコ又はそれらのエキスが含まれる。
ix.施肥剤
本明細書に記載のPMP組成物は、異種施肥剤をさらに含み得る。場合により、異種施肥剤は、PMPと会合している。例えば、PMPは、異種施肥剤を封入し得る。加えて又は代わりに、異種施肥剤は、PMP上に包埋するか又はその表面にコンジュゲートさせることができる。
異種施肥剤の例には、植物栄養素又は植物成長調節剤、例えば当技術分野において周知のものが含まれる。代わりに又はさらに、施肥剤は、植物共生生物の適応度を増加させ得るペプチド、ポリペプチド、核酸又はポリヌクレオチドであり得る。施肥剤は、様々な植物若しくは植物共生生物の適応度を増加させ得る作用物質であり得るか、又は1つ又は複数の規定の標的植物若しくは植物共生生物(例えば、植物又は植物共生生物の規定種又は属)を標的化するものであり得る。
場合により、異種施肥剤は、修飾することができる。例えば、修飾は、化学修飾、例えばマーカー、例えば蛍光マーカー又は放射性マーカーへのコンジュゲーションであり得る。他の例では、修飾には、作用物質の安定性、送達、標的化、バイオアベイラビリティ又は半減期を向上させる部分、例えば脂質、グリカン、ポリマー(例えば、PEG)、カチオン部分へのコンジュゲーション又は作動性結合が含まれ得る。
目下開示されるPMP組成物及び方法において使用することができる異種施肥剤の例は、以下に概説される。
場合により、異種施肥剤には、植物の成長に不可欠な1つ又は複数の植物栄養素を供給するために土壌又は植物組織に適用される天然又は合成起源の任意の材料が含まれる。植物栄養素には、多量栄養素、微量栄養素又はそれらの組み合わせが含まれ得る。植物多量栄養素には、窒素、リン、カリウム、カルシウム、マグネシウム及び/又は硫黄が含まれる。植物微量栄養素には、銅、鉄、マンガン、モリブデン、亜鉛、ホウ素、ケイ素、コバルト及び/又はバナジウムが含まれる。植物栄養素肥料の例には、窒素肥料、例として、限定されるものではないが、尿素、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、非圧力窒素溶液、アンモニア水、無水アンモニア、チオ硫酸アンモニウム、硫黄コート尿素、尿素-ホルムアルデヒド、IBDU、ポリマーコート尿素、硝酸カルシウム、ウレアホルム又はメチレン尿素、リン肥料、例えばリン酸二アンモニウム、リン酸一アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、濃縮過リン酸及び重過リン酸石灰又はカリウム肥料、例えば塩化カリウム、硫酸カリウム、硫酸カリウムマグネシウム、硝酸カリウムが含まれる。このような組成物は、組成物内で遊離塩又はイオンとして存在し得る。肥料は、その成分、例えば窒素、リン又はカリウムの1つ又は複数の含有率によって命名することができる。肥料中のこれらの元素の含有率は、N-P-K値(N=重量割合による窒素含有率、P=重量割合によるリン含有率及びK=重量割合によるカリウム含有率)によって示すことができる。
他方、無機肥料が非生物材料から製造されており、それには、例えば、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、尿素、塩化カリウム、炭酸カリウム、リン酸アンモニウム、無水アンモニア及び他のリン酸塩が含まれる。無機肥料は容易に商業的に入手可能であり、植物に対して直ちに利用可能な溶液形態の栄養素を含有する。無機肥料は一般に安価であり、所望の元素についての低い単位コストを有する。当業者は、施肥剤中の所与の元素の正確な量を計算し、植物又は土壌に投与することができることを理解する。
肥料は、有機肥料又は無機肥料のいずれかとしてさらに分類することができる。有機肥料には、例えば、生物に由来する組成物中の炭素骨格を有する分子骨格を有する肥料が含まれる。有機肥料は、生物に由来する材料から作製される。動物糞便、堆肥、肉骨粉、羽毛粉及び血粉が、一般的な有機肥料の例である。他方、有機肥料は、典型的には、植物に対して直ちに利用可能でなく、植物による使用前に肥料成分をより単純な構造に分解するための土壌微生物を要求する。さらに、有機肥料は一般的な無機肥料について観察される植物成長応答を誘発し得るだけでなく、天然有機肥料は土壌微生物集団成長及び活動も刺激し得る。増加した土壌微生物集団(例えば、植物共生生物)は、土壌の物理的及び化学的特性に対する有意な有益な効果並びに増加した病害及び害虫耐性を有し得る。
一態様では、本明細書に記載の植物栄養素を含むPMP組成物は、(a)植物内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の植物栄養素濃度を達成し、且つ(b)植物の適応度を未処置の植物に対して増加させるのに十分な量及び時間で、植物と接触させることができる。
別の態様では、本明細書に記載の植物栄養素を含むPMP組成物は、(a)植物共生生物(例えば、細菌又は真菌内部共生生物)内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の植物栄養素濃度を達成し、且つ(b)植物共生生物の適応度を未処置の植物共生生物に対して増加させるのに十分な量及び時間で、植物共生生物と接触させることができる。
異種施肥剤には、植物成長調節剤が含まれ得る。例示的な植物成長調節剤には、オーキシン、サイトキニン、ジベレリン及びアブシシン酸が含まれる。場合により、植物成長調節剤は、アブシシン酸、アミドクロル、アンシミドール、6-ベンジルアミノプリン、ブラシノリド、ブトラリン、クロルメコート(クロルメコートクロリド)、塩化コリン、シクラニリド、ダミノジド、ジケグラク、ジメチピン、2,6-ジメチルプリジン、エテフォン、フルメトラリン、フルルプリミドール、フルチアセト、ホルクロルフェニュロン、ジベレリン酸、イナベンフィド、インドール-3-酢酸、マレイン酸ヒドラジド、メフルイジド、メピコート(メピコートクロリド)、ナフタレン酢酸、N-6-ベンジルアデニン、パクロブトラゾール、プロヘキサジオン(プロヘキサジオン-カルシウム)、プロヒドロジャスモン、チジアズロン、トリアペンテノール、トリブチルホスホロトリチオエート、2,3,5-トリ-ヨード安息香酸、トリネキサパック-エチル及びウニコナゾールである。種子粉衣組成物に組み込むことができる他の植物成長調節剤は、参照によって全体として組み込まれる米国特許出願公開第2012/0108431号明細書に記載されている。
x.植物改変剤
本明細書に記載のPMP組成物は、1つ又は複数の異種植物改変剤を含む。例えば、PMPは、異種植物改変剤を封入し得る。代わりに又は加えて、異種植物改変剤は、PMPの表面上に包埋するか又はそれにコンジュゲートさせることができる。
場合により、植物改変剤には、ペプチド又は核酸が含まれ得る。植物改変剤は、様々な植物の適応度を増加させる作用物質であり得るか、又は1つ又は複数の規定の植物(例えば、植物の規定種又は属)を標的化するものであり得る。さらに、場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる植物改変剤を含む。
さらに、場合により、異種植物改変剤(例えば、核酸分子又はペプチドを含む作用物質)は、修飾することができる。例えば、修飾は、化学修飾、例えばマーカー、例えば蛍光マーカー又は放射性マーカーへのコンジュゲーションであり得る。他の例では、修飾には、作用物質の安定性、送達、標的化、バイオアベイラビリティ又は半減期を向上させる部分、例えば脂質、グリカン、ポリマー(例えば、PEG)、カチオン部分へのコンジュゲーション又は作動性結合が含まれ得る。
目下開示されるPMP組成物及び方法において使用することができる異種植物改変剤(例えば、ペプチド又は核酸)の例は、以下に概説される。
B.ポリペプチド
本明細書に記載のPMP組成物(例えば、PMP)は、異種ポリペプチドを含み得る。場合により、本明細書に記載のPMP組成物は、動物(例えば、哺乳動物)又は植物を改変する(例えば、動物又は植物の適応度を増加させる)ポリペプチド又はその機能的断片若しくは誘導体を含む。例えば、ポリペプチドは、動物又は植物の適応度を増加させ得る。本明細書に記載のポリペプチドを含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)のポリペプチド濃度を達成し;且つ(b)動物又は植物を改変する(例えば、動物又は植物の適応度を増加させる)のに十分な量及び時間で、動物又は植物と接触させることができる。
本明細書で使用することができるポリペプチドの例には、酵素(例えば、代謝リコンビナーゼ、ヘリカーゼ、インテグラーゼ、RNAse、DNAse又はユビキチン化タンパク質)、孔形成タンパク質、シグナリングリガンド、細胞透過性ペプチド、転写因子、受容体、抗体、ナノボディ、治療ペプチド又はタンパク質、遺伝子編集タンパク質(例えば、CRISPR-Cas系、TALEN又はジンクフィンガー)、リボタンパク質、タンパク質アプタマー又はシャペロンが含まれ得る。
本明細書に含まれるポリペプチドは、天然に存在するポリペプチド又は組換えにより作製された変異体を含み得る。場合により、ポリペプチドは、その機能的断片又は変異体(例えば、酵素的に活性な断片又はその変異体)であり得る。例えば、ポリペプチドは、本明細書に記載のポリペプチド又は天然に存在するポリペプチドの配列に対して、例えば特定の領域又は配列全体にわたり、少なくとも70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性を有する、本明細書に記載のポリペプチドのいずれかの機能的に活性な変異体であり得る。場合により、ポリペプチドは、目的のタンパク質に対して少なくとも50%(例えば、少なくとも50%、60%、70%、80%、90%、95%、97%、99%又はそれを超える)の同一性を有し得る。
本明細書に記載のポリペプチドは、本明細書に記載の使用のいずれかのための組成物に製剤化することができる。本明細書に開示される組成物は、例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、10、15、20のポリペプチド又はそれを超えるポリペプチドの少なくともいずれか1つなどの任意の数又はタイプ(例えば、クラス)のポリペプチドを含み得る。組成物中の各ポリペプチドの適切な濃度は、有効性、ポリペプチドの安定性、組成物中の別個のポリペプチドの数、製剤及び組成物の適用方法などの因子に依存する。場合により、液体組成物中の各ポリペプチドは、約0.1ng/mL~約100mg/mLである。場合により、固体組成物中の各ポリペプチドは、約0.1ng/g~約100mg/gである。
ポリペプチドを生成する方法は、当技術分野では日常的である。一般的に、Smales&James(Eds.),Therapeutic Proteins:Methods and Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2005);及びCrommelin,Sindelar&Meibohm(Eds.),Pharmaceutical Biotechnology:Fundamentals and Applications,Springer(2013)を参照されたい。
ポリペプチドを生成する方法は、植物細胞での発現を伴うが、組換えタンパク質は、昆虫細胞、酵母、細菌、哺乳動物細胞又は適切なプロモーターの制御下にある他の細胞を使用して産生させることもできる。哺乳動物発現ベクターは、複製起点、適切なプロモーター及びエンハンサー並びに他の5’又は3’隣接非転写配列などの非転写要素並びに必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナー部位及びアクセプター部位並びに終結配列などの5’又は3’非翻訳配列を含み得る。SV40ウイルスゲノム、例えばSV40起源、初期プロモーター、エンハンサー、スプライス及びポリアデニル化部位に由来するDNA配列を使用して、異種DNA配列の発現に必要な他の遺伝要素を提供することができる。細菌、真菌、酵母及び哺乳動物細胞宿主で使用するための適切なクローニングベクター及び発現ベクターは、Green&Sambrook,Molecular Cloning:A Laboratory Manual(Fourth Edition),Cold Spring Harbor Laboratory Press(2012)に記載されている。
組換えポリペプチド剤を発現及び生成するために様々な哺乳動物細胞培養系を使用することができる。哺乳動物発現系の例には、CHO細胞、COS細胞、HeLA細胞株及びBHK細胞株が含まれる。タンパク質治療剤を生成するための宿主細胞培養のプロセスは、例えば、Zhou and Kantardjieff(Eds.),Mammalian Cell Cultures for Biologics Manufacturing(Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology),Springer(2014)に記載されている。タンパク質の精製は、Franks,Protein Biotechnology:Isolation,Characterization,and Stabilization,Humana Press(2013);及びCutler,Protein Purification Protocols(Methods in Molecular Biology),Humana Press(2010)に記載されている。タンパク質治療剤の製剤化は、Meyer(Ed.),Therapeutic Protein Drug Products:Practical Approaches to formulation in the Laboratory,Manufacturing,and the Clinic,Woodhead Publishing Series(2012)に記載されている。
場合により、PMP組成物は、抗体又はその抗原結合断片を含む。例えば、本明細書に記載の作用物質は、植物の成分の活性及び/又は機能を遮断又は増強する抗体であり得る。この抗体は、植物においてポリペプチド(例えば、酵素又は細胞受容体)のアンタゴニスト又はアゴニストとして機能し得る。標的抗原に対する抗体の作製及び使用は、当技術分野で公知である。例えば、抗体エンジニアリング、縮重オリゴヌクレオチド、5’-RACE、ファージディスプレイ及び突然変異誘発の使用を含む組換え抗体の生成方法;抗体の検査及び特性評価;抗体の薬物動態及び薬力学;抗体の精製及び保存;並びにスクリーニング及びラベリング技術については、Zhiqiang An(Ed.),Therapeutic Monoclonal Antibodies:From Bench to Clinic,1st Edition,Wiley,2009及びまたGreenfield(Ed.),Antibodies:A Laboratory Manual,2nd Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2013を参照されたい。
C.核酸
本明細書に記載のPMP組成物及び方法において多数の核酸が有用である。本明細書に開示されるPMP組成物は、任意の数又は種類(例えば、クラス)の異種核酸(例えば、DNA分子又はRNA分子、例えばmRNA、ガイドRNA(gRNA)若しくは阻害性RNA分子(例えば、siRNA、shRNA又はmiRNA)又はハイブリッドDNA-RNA分子)、例えば少なくとも約1つのクラス又は変異体の核酸、2、3、4、5、10、15、20個又はそれを超えるクラス又は変異体の核酸を含み得る。組成物中の各核酸の好適な濃度は、核酸の有効性、安定性、個別の核酸の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存する。本明細書で有用な核酸の例には、アンチセンスRNA、低分子干渉RNA(siRNA)、低分子ヘアピン(shRNA)、マイクロRNA(miRNA)、(非対称干渉RNA)aiRNA、ペプチド核酸(PNA)、モルホリノ、ロックド核酸(LNA)、piwi干渉RNA(piRNA)、リボザイム、デオキシリボザイム(DNAザイム)、アプタマー(DNA、RNA)、環状RNA(circRNA)、ガイドRNA(gRNA)又はDNA分子が含まれる。
本明細書に記載の核酸を含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の核酸濃度を達成し;且つ(b)植物を改変する(例えば、植物の適応度を増加させる)のに十分な量及び時間で、植物と接触させることができる。
i.ペプチドをコードする核酸
場合により、PMP組成物は、ポリペプチドをコードする異種核酸を含む。ポリペプチドをコードする核酸は、約10~約50,000ヌクレオチド(nt)、約25~約100nt、約50~約150nt、約100~約200nt、約150~約250nt、約200~約300nt、約250~約350nt、約300~約500nt、約10~約1000nt、約50~約1000nt、約100~約1000nt、約1000~約2000nt、約2000~約3000nt、約3000~約4000nt、約4000~約5000nt、約5000~約6000nt、約6000~約7000nt、約7000~約8000nt、約8000~約9000nt、約9000~約10,000nt、約10,000~約15,000nt、約10,000~約20,000nt、約10,000~約25,000nt、約10,000~約30,000nt、約10,000~約40,000nt、約10,000~約45,000nt、約10,000~約50,000nt又はそれらの間の任意の範囲の長さを有し得る。
PMP組成物は、目的核酸配列の機能的に活性な変異体も含み得る。場合により、核酸の変異体は、例えば、目的核酸の配列と、規定領域にわたり又は配列全体にわたり少なくとも70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性を有する。場合により、本発明は、本明細書に記載の核酸変異体によってコードされる機能的に活性なポリペプチドを含む。場合により、核酸変異体によってコードされる機能的に活性なポリペプチドは、例えば、目的ポリペプチドの配列又は天然由来のポリペプチド配列と、規定領域にわたり又はアミノ酸配列全体にわたり少なくとも70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%又は99%の同一性を有する。
タンパク質をコードする核酸を発現させる特定の方法は、適切なプロモーターの制御下で細胞、例として昆虫、酵母、植物、細菌又は他の細胞中での発現を伴い得る。発現ベクターは、非転写エレメント、例えば複製起点、好適なプロモーター及びエンハンサー並びに他の5’又は3’フランキング非転写配列及び5’又は3’非翻訳配列、例えば必要なリボソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライスドナー及びアクセプター部位並びに終結配列を含み得る。SV40ウイルスゲノム由来のDNA配列、例えばSV40起点、早期プロモーター、エンハンサー、スプライス及びポリアデニル化部位を使用して異種DNA配列の発現に要求される他の遺伝子エレメントを提供することができる。細菌、真菌、酵母及び哺乳動物細胞宿主との使用に適切なクローニング及び発現ベクターは、Green et al.,Molecular Cloning:A Laboratory Manual,Fourth Edition,Cold Spring Harbor Laboratory Press,2012に記載されている。
組換え法を使用する遺伝子改変は、一般に当技術分野で公知である。所望の遺伝子をコードする核酸配列は、当技術分野で公知の組換え法を使用して、例えば標準技術を使用して、その遺伝子を発現する細胞からライブラリーをスクリーニングすること、その遺伝子を含むことが既知のベクターからその遺伝子を誘導すること又はその遺伝子を含有する細胞及び組織から直接単離することなどによって得ることができる。代わりに、目的遺伝子をクローニングではなく、合成によって産生することができる。
天然又は合成核酸の発現は、典型的に、目的遺伝子をコードする核酸をプロモーターに作動可能に結合させ、構築物を発現ベクター中に組み込むことによって達成される。発現ベクターは、細菌中での複製及び発現に好適であり得る。発現ベクターは、真核生物内での複製及び発現にも好適であり得る。典型的なクローニングベクターは、転写及び翻訳ターミネーター、開始配列並びに所望の核酸配列の発現に有用なプロモーターを含有する。
追加のプロモーターエレメント、例えばエンハンサーが転写開始の頻度を調節する。典型的に、これらは開始部位の30~110塩基対(bp)上流の領域に位置するが、近年、いくつかのプロモーターは、開始部位の下流にも機能的エレメントを含有することが示されている。プロモーターエレメント間の間隔は多くの場合フレキシブルであり、その結果、エレメントが互いに対して反転又は移動した場合にプロモーター機能は保存される。チミジンキナーゼ(tk)プロモーターでは、プロモーターエレメント間の間隔は活性が降下し始めるまで50bp離れるまで増加させることができる。プロモーターに応じて、個別のエレメントは、共同又は独立のいずれかで機能して転写を活性化させると思われる。
好適なプロモーターの一例は、前初期サイトメガロウイルス(CMV)プロモーター配列である。このプロモーター配列は、それに作動可能に結合している任意のポリヌクレオチド配列の高レベルの発現を駆動し得る強力な構成的プロモーター配列である。好適なプロモーターの別の例は、伸長成長因子-1α(EF-1α)である。しかしながら、他の構成的プロモーター配列を使用することもでき、それには、限定されるものではないが、シミアンウイルス40(SV40)初期プロモーター、マウス乳腺腫瘍ウイルス(MMTV)、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)ロングターミナルリピート(LTR)プロモーター、MoMuLVプロモーター、トリ白血病ウイルスプロモーター、エプスタイン・バーウイルス前初期プロモーター、ラウス肉腫ウイルスプロモーター並びにヒト遺伝子プロモーター、例えば、限定されるものではないが、アクチンプロモーター、ミオシンプロモーター、ヘモグロビンプロモーター及びクレアチンキナーゼプロモーターが含まれる。
代わりに、プロモーターは、誘導性プロモーターであり得る。誘導性プロモーターの使用は、それが作動可能に結合しているポリヌクレオチド配列の発現を、そのような発現が所望される場合にオンにするか、又は発現が所望されない場合に発現をオフにし得る分子スイッチを提供する。誘導性プロモーターの例には、限定されるものではないが、メタロチオニンプロモーター、グルココルチコイドプロモーター、プロゲステロンプロモーター及びテトラサイクリンプロモーターが含まれる。
導入すべき発現ベクターは、ウイルスベクターを介して形質移入又は感染させようとする細胞の集団からの発現細胞の同定及び選択を促進するために、選択マーカー遺伝子又はレポーター遺伝子のいずれか又はその両方も含有し得る。他の態様では、選択マーカーをDNAの個別の部分上に担持させ、同時形質移入手順で使用することができる。宿主細胞中での発現を可能にするために、選択マーカー及びレポーター遺伝子の両方を適切な調節配列とフランキングさせることができる。有用な選択マーカーには、例えば、抗生物質耐性遺伝子、例えばneoなどが含まれる。
潜在的に形質転換された細胞を同定するため及び調節配列の機能性を評価するために、レポーター遺伝子を使用することができる。一般に、レポーター遺伝子は、レシピエント供給源中に存在しないか、又はそれにより発現される遺伝子であり、何らかの容易に検出可能な特性、例えば酵素活性によって発現が示されるポリペプチドをコードする遺伝子である。レポーター遺伝子の発現は、DNAをレシピエント細胞中に導入した後、好適な時点でアッセイされる。好適なレポーター遺伝子には、ルシフェラーゼ、ベータ-ガラクトシダーゼ、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ、分泌アルカリホスファターゼをコードする遺伝子又は緑色蛍光タンパク質遺伝子が含まれ得る(例えば、Ui-Tei et al.,FEBS Letters 479:79-82,2000)。好適な発現系は周知であり、公知の技術を使用して調製することができるか、又は市販のものを入手することができる。一般に、レポーター遺伝子の最高レベルの発現を示す最小5’フランキング領域を有する構築物が、プロモーターとして同定される。このようなプロモーター領域はレポーター遺伝子に結合させることができ、プロモーター駆動転写を調節する能力について作用物質を評価するために使用することができる。
場合により、生物を遺伝子改変して1つ又は複数のタンパク質の発現を変更することができる。1つ又は複数のタンパク質の発現は、規定の時点、例えば生物の成長又は分化状態について改変することができる。一例では、本発明は、1つ又は複数のタンパク質、例えば活性、構造又は機能の発現に影響するタンパク質の発現を変更するための組成物を含む。1つ又は複数のタンパク質の発現を規定の位置に限定するか又は生物全体に広げることができる。
ii.合成mRNA
PMP組成物は、合成mRNA分子、例えばポリペプチドをコードする合成mRNA分子を含み得る。合成mRNA分子は、例えば、化学的に修飾することができる。mRNA分子は、化学的に合成するか又はインビトロで転写させることができる。mRNA分子は、プラスミド、例えばウイルスベクター、細菌ベクター又は真核生物発現ベクター上に配置することができる。場合により、mRNA分子は、形質移入、エレクトロポレーション又は形質導入(例えば、アデノウイルス又はレンチウイルス形質導入)により、細胞に送達することができる。
場合により、本明細書に記載の目的修飾RNA作用物質は、修飾ヌクレオシド又はヌクレオチドを有する。このような修飾は公知であり、例えば国際公開第2012/019168号パンフレットに記載されている。追加の修飾は、例えば、国際公開第2015/038892号パンフレット;国際公開第2015/038892号パンフレット;国際公開第2015/089511号パンフレット;国際公開第2015/196130号パンフレット;国際公開第2015/196118号パンフレット及び国際公開第2015/196128A2号パンフレットに記載されている。
場合により、目的ポリペプチドをコードする修飾RNAは、1つ又は複数の末端修飾、例えば5’キャップ構造及び/又はポリAテール(例えば、100~200ヌクレオチド長)を有する。5’キャップ構造は、CapO、Capl、ARCA、イノシン、Nl-メチル-グアノシン、2’フルオロ-グアノシン、7-デアザ-グアノシン、8-オキソ-グアノシン、2-アミノ-グアノシン、LNA-グアノシン及び2-アジド-グアノシンからなる群から選択することができる。一部の場合、修飾RNAは、少なくとも1つのコザック配列を含む5’UTR及び3’UTRも含有する。このような修飾は公知であり、例えば国際公開第2012/135805号パンフレット及び国際公開第2013/052523号パンフレットに記載されている。追加の末端修飾は、例えば、国際公開第2014/164253号パンフレット及び国際公開第2016/011306号パンフレット、国際公開第2012/045075号パンフレット及び国際公開第2014/093924号パンフレットに記載されている。少なくとも1つの化学修飾を含み得るキャップRNA分子(例えば、修飾mRNA)を合成するためのキメラ酵素は、国際公開第2014/028429号パンフレットに記載されている。
場合により、修飾mRNAを環化又はコンカテマー化して、ポリA結合タンパク質と5’末端結合タンパク質との相互作用を補助する翻訳コンピテント分子を生成することができる。環化又はコンカテマー化の機序は、少なくとも3つの異なる経路:1)化学的、2)酵素的、及び3)リボザイム触媒を介して起こり得る。新たに形成される5’/3’結合は、分子内又は分子間であり得る。このような修飾は、例えば、国際公開第2013/151736号パンフレットに記載されている。
修飾RNAを作製及び精製する方法は当技術分野で公知であり、開示されている。例えば、修飾RNAは、インビトロ転写(IVT)酵素合成のみを使用して作製される。IVTポリヌクレオチドを作製する方法は当技術分野で公知であり、国際公開第2013/151666号パンフレット、国際公開第2013/151668号パンフレット、国際公開第2013/151663号パンフレット、国際公開第2013/151669号パンフレット、国際公開第2013/151670号パンフレット、国際公開第2013/151664号パンフレット、国際公開第2013/151665号パンフレット、国際公開第2013/151671号パンフレット、国際公開第2013/151672号パンフレット、国際公開第2013/151667号パンフレット及び国際公開第2013/151736号パンフレットに記載されている。精製方法には、複数のチミジン若しくはその誘導体及び/又は複数のウラシル若しくはその誘導体(ポリT/U)に結合している表面と試料を、RNA転写物が表面に結合するような条件下で接触させ、表面から精製RNA転写物を溶出させることにより、ポリAテールを含むRNA転写物を精製する方法(国際公開第2014/152031号パンフレット);スケーラブルな方法を介して10,000ヌクレオチド長までの長いRNAの分離を可能にするイオン(例えば、アニオン)交換クロマトグラフィーを使用する方法(国際公開第2014/144767号パンフレット);並びに修飾mRNA試料をDNアーゼ処理に供する方法(国際公開第2014/152030号パンフレット)が含まれる。
修飾RNAの製剤は公知であり、例えば国際公開第2013/090648号パンフレットに記載されている。例えば、製剤は、限定されるものではないが、ナノ粒子、ポリ乳酸-グリコール酸共重合体)(PLGA)ミクロスフェア、リピドイド、リポプレクス、リポソーム、ポリマー、炭水化物(単糖を含む)、カチオン性脂質、フィブリンゲル、フィブリンハイドロゲル、フィブリングルー、フィブリンシーラント、フィブリノーゲン、トロンビン、急速排出脂質ナノ粒子(reLNP)及びそれらの組み合わせであり得る。
ヒトの疾患、抗体、ウイルス及び様々なインビボ環境の分野におけるポリペプチドをコードする修飾RNAは公知であり、例えば国際公開第2013/151666号パンフレット、国際公開第2013/151668号パンフレット、国際公開第2013/151663号パンフレット、国際公開第2013/151669号パンフレット、国際公開第2013/151670号パンフレット、国際公開第2013/151664号パンフレット、国際公開第2013/151665号パンフレット、国際公開第2013/151736号パンフレットの表6;国際公開第2013/151672号パンフレットの表6及び表7;国際公開第2013/151671号パンフレットの表6、表178及び表179;国際公開第2013/151667号パンフレットの表6、表185及び表186に開示されている。前述のいずれもIVTポリヌクレオチド、キメラポリヌクレオチド又は環状ポリヌクレオチドとして合成することができ、それぞれ1つ又は複数の修飾ヌクレオチド又は末端修飾を含み得る。
iii.阻害性RNA
場合により、PMP組成物は、阻害性RNA分子、例えばRNA干渉(RNAi)経路を介して作用する阻害性RNA分子を含む。場合により、阻害性RNA分子は、植物における遺伝子発現のレベルを減少させ、且つ/又は植物におけるタンパク質のレベルを減少させる。場合により、阻害性RNA分子は、植物遺伝子の発現を阻害する。例えば、阻害性RNA分子には、植物中の遺伝子を標的化する低分子干渉RNA、低分子ヘアピンRNA及び/又はマイクロRNAが含まれ得る。あるRNA分子は、RNA干渉(RNAi)の生物学的プロセスを介して遺伝子発現を阻害し得る。RNAi分子は、典型的に、15~50塩基対(例えば、約18~25塩基対)を含むRNA又はRNA様構築物を含み、細胞内の発現される標的遺伝子中のコード配列と同一(相補的)又はほぼ同一(実質的に相補的)のヌクレオ塩基配列を有する。RNAi分子には、限定されるものではないが、低分子干渉RNA(siRNA)、二本鎖RNA(dsRNA)、低分子ヘアピンRNA(shRNA)、メロデュプレックス、ダイサー基質及び多価RNA干渉(米国特許第8,084,599号明細書、同第8,349,809号明細書、同第8,513,207号明細書及び同第9,200,276号明細書)が含まれる。shRNAは、RNAiを介して標的遺伝子の発現を減少させるヘアピンターンを含むRNA分子である。shRNAは、例えば、形質移入、エレクトロポレーション又は形質導入によって)、プラスミド、例えばウイルス又は細菌ベクターの形態で細胞に送達することができる。マイクロRNAは、典型的に、約22ヌクレオチド長を有するノンコーディングRNA分子である。miRNAは、mRNA分子上の標的部位に結合し、例えばmRNAの開裂、mRNAの脱安定化又はmRNAの翻訳の阻害を引き起こすことにより、mRNAを抑制する。場合により、阻害性RNA分子は、機能の負調節因子のレベル及び/又は活性を減少させる。他の例では、阻害性RNA分子は、機能の正調節因子のレベル及び/又は活性を減少させる。阻害性RNA分子は、例えば、化学的に合成するか又はインビトロで転写させることができる。
場合により、核酸は、DNA、RNA又はPNAである。場合により、RNAは、阻害性RNAである。場合により、阻害性RNAは、植物中での遺伝子発現を阻害する。場合により、核酸は、植物中で酵素(例えば、代謝リコンビナーゼ、ヘリカーゼ、インテグラーゼ、RNAse、DNAse又はユビキチン化タンパク質)、孔形成タンパク質、シグナリングリガンド、細胞透過性ペプチド、転写因子、受容体、抗体、ナノボディ、遺伝子編集タンパク質(例えば、CRISPR-Cas系、TALEN又はジンクフィンガー)、リボタンパク質、タンパク質アプタマー又はシャペロンの発現を増加させるmRNA、修飾mRNA又はDNA分子である。場合により、核酸は、酵素(例えば、代謝酵素、リコンビナーゼ酵素、ヘリカーゼ酵素、インテグラーゼ酵素、RNAse酵素、DNAse酵素又はユビキチン化タンパク質)、孔形成タンパク質、シグナリングリガンド、細胞透過性ペプチド、転写因子、受容体、抗体、ナノボディ、遺伝子編集タンパク質(例えば、CRISPR-Cas系、TALEN又はジンクフィンガー)、リボタンパク質、タンパク質アプタマー又はシャペロンの発現を増加させるmRNA、修飾mRNA又はDNA分子である。場合により、植物中での発現の増加は、基準レベル(例えば、未処置の植物中での発現)に対して約5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の発現増加である。場合により、植物中での発現の増加は、基準レベル(未処置の植物中での発現)に対して約2倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、約25倍、約50倍、約75倍又は約100倍以上の発現増加である。
場合により、核酸は、例えば、植物中で酵素(代謝酵素、リコンビナーゼ酵素、ヘリカーゼ酵素、インテグラーゼ酵素、RNAse酵素、DNAse酵素、ポリメラーゼ酵素、ユビキチン化タンパク質、スーパーオキシド管理酵素又はエネルギー生産酵素)、転写因子、分泌タンパク質、構造因子(アクチン、キネシン又はチューブリン)、リボタンパク質、タンパク質アプタマー、シャペロン、受容体、シグナリングリガンド又は輸送因子の発現を低減させるためのアンチセンスRNA、siRNA、shRNA、miRNA、aiRNA、PNA、モルホリノ、LNA、piRNA、リボザイム、DNAザイム、アプタマー(DNA、RNA)、circRNA、gRNA又はDNA分子(例えば、アンチセンスポリヌクレオチド)である。場合により、植物中での発現の減少は、基準レベル(例えば、未処置の植物中での発現)に対して約5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の発現減少である。場合により、植物中での発現の減少は、基準レベル(例えば、未処置の植物中での発現)に対して約2倍、約4倍、約5倍、約10倍、約20倍、約25倍、約50倍、約75倍又は約100倍以上の発現減少である。
RNAi分子は、標的遺伝子の全部又は断片と実質的に相補的又は完全に相補的な配列を含む。RNAi分子は、イントロンとエキソンとの間の境界における配列を補足して、規定の遺伝子の新しく生成された核RNA転写物の、転写のためのmRNAへの成熟を防止し得る。規定の遺伝子と相補的なRNAi分子は、標的遺伝子についてのmRNAとハイブリダイズしてその翻訳を妨害し得る。アンチセンス分子は、DNA、RNA又はその誘導体若しくはハイブリッドであり得る。このような誘導体分子の例には、限定されるものではないが、ペプチド核酸(PNA)及びホスホロチオエートベース分子、例えばデオキシリボ核酸グアニジン(DNG)又はリボ核酸グアニジン(RNG)が含まれる。
RNAi分子は、インビトロで合成された直ちに使用可能なRNAとして又は転写時にRNAi分子を生じさせる細胞中に形質移入されたアンチセンス遺伝子として提供することができる。mRNAとのハイブリダイゼーションは、RNAseHによるハイブリダイズ分子の分解及び/又は翻訳複合体の形成の阻害をもたらす。この両方は、元の遺伝子の産物の産生の不成功をもたらす。
目的転写物にハイブリダイズするRNAi分子の長さは、約10ヌクレオチド、約15若しくは30ヌクレオチド又は約15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29若しくは30ヌクレオチド以上であり得る。標的転写物に対するアンチセンス配列の同一性の程度は、少なくとも75%、少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%又は少なくとも95であり得る。
RNAi分子は、オーバーハング、即ち典型的に不対の突出したヌクレオチドも含み得、これらは、本明細書で定義されるセンス鎖及びアンチセンス鎖のコア配列によって通常形成される二重らせん構造に直接関与しない。RNAi分子は、センス鎖及びアンチセンス鎖のそれぞれとは独立に、約1~5塩基の3’及び/又は5’オーバーハングを含有し得る。場合により、センス鎖及びアンチセンス鎖の両方が、3’及び5’オーバーハングを含有する。場合により、一方の鎖塩基の3’オーバーハングヌクレオチドの1つ又は複数は、他方の鎖の1つ又は複数の5’オーバーハングヌクレオチドと対合する。他の例では、一方の鎖塩基の3’オーバーハングヌクレオチドの1つ又は複数は、他方の鎖の1つ又は複数の5’オーバーハングヌクレオチドと対合しない。RNAi分子のセンス及びアンチセンス鎖は、同数のヌクレオチド塩基を含有してもしなくてもよい。アンチセンス及びセンス鎖は、5’末端のみが平滑末端を有し、3’末端のみが平滑末端を有し、5’及び3’末端の両方が平滑末端であるか、又は5’及び3’末端のいずれも平滑末端ではないデュプレックスを形成し得る。別の例では、オーバーハング中のヌクレオチドの1つ又は複数は、チオホスフェート、ホスホロチオエート、デオキシヌクレオチド逆位(3’-3’結合)ヌクレオチドを含有するか、又は修飾リボヌクレオチド若しくはデオキシヌクレオチドである。
低分子干渉RNA(siRNA)分子は、標的mRNAの約15~約25の連続的ヌクレオチドと同一のヌクレオチド配列を含む。場合により、siRNA配列は、ジヌクレオチドAAで開始し、約30~70%(約30~60%、約40~60%又は約45~55%)のGC含有率を含み、例えば標準的BLAST検索によって決定されるとおり、それを導入すべきゲノム中の標的以外のいずれのヌクレオチド配列に対しても高い割合の同一性を有さない。
siRNA及びshRNAは、内在性マイクロRNA(miRNA)遺伝子のプロセシング経路における中間体と類似する(Bartel,Cell 116:281-297,2004)。場合により、siRNAはmiRNAとして機能し得、その逆も同様である(Zeng et al.,Mol.Cell 9:1327-1333,2002;Doench et al.,Genes Dev.17:438-442,2003)。外因性siRNAは、siRNAに対してシード相補性を有するmRNAを下方調節する(Birmingham et al.,Nat.Methods 3:199-204,2006)。3’UTR内の複数の標的部位は、より強力な下方調節をもたらす(Doench et al.,Genes Dev.17:438-442,2003)。
公知の有効なsiRNA配列及び同種結合部位も関連文献に詳細に記載されている。RNAi分子は容易に設計され、当技術分野において公知の技術によって生成される。さらに、有効且つ特異的な配列モチーフを見出す機会を向上させる計算ツールも存在する(Pei et al.,Nat.Methods 3(9):670-676,2006;Reynolds et al.,Nat.Biotechnol.22(3):326-330,2004;Khvorova et al.,Nat.Struct.Biol.10(9):708-712,2003;Schwarz et al.,Cell 115(2):199-208,2003;Ui-Tei et al.,Nucleic Acids Res.32(3):936-948,2004;Heale et al.,Nucleic Acids Res.33(3):e30,2005;Chalk et al.,Biochem.Biophys.Res.Commun.319(1):264-274,2004;及びAmarzguioui et al.,Biochem.Biophys.Res.Commun.316(4):1050-1058,2004)。
RNAi分子は、遺伝子によってコードされるRNAの発現をモジュレートする。複数の遺伝子が、互いにある程度の配列相同性を共有し得るため、場合により、RNAi分子は、十分な配列相同性を有する遺伝子のクラスを標的化するように設計することができる。場合により、RNAi分子は、異なる遺伝子標的間で共有されるか、又は規定の遺伝子標的についてユニークな配列に対して相補性を有する配列を含有し得る。場合により、RNAi分子は、いくつかの遺伝子間で相同性を有するRNA配列の保存領域を標的化し、それにより遺伝子ファミリー中のいくつかの遺伝子(例えば、異なる遺伝子アイソフォーム、スプライス変異体、突然変異遺伝子など)を標的化するように設計することができる。場合により、RNAi分子は、単一の遺伝子の規定のRNA配列に対してユニークな配列を標的化するように設計することができる。
阻害性RNA分子は、例えば、修飾ヌクレオチド、例えば2’-フルオロ、2’-o-メチル、2’-デオキシ、アンロックド核酸、2’-ヒドロキシ、ホスホロチオエート、2’-チオウリジン、4’-チオウリジン、2’-デオキシウリジンを含有するように修飾することができる。理論に拘束されるわけではないが、このような修飾は、ヌクレアーゼ抵抗性及び/若しくは血清安定性を増加させ得るか、又は免疫原性を減少させ得ると考えられる。
場合により、RNAi分子は、生理学的に不安定な結合又はリンカーを介して送達ポリマーに結合される。生理学的に不安定なリンカーは、それが特定の生理学的条件下で存在する場合、化学変換(例えば、開裂)を受けるように選択される(例えば、ジスルフィド結合は細胞質の還元的環境中で開裂される)。生理学的に不安定な結合の開裂によるポリマーからの分子の放出は、その分子と活動のために適切な細胞成分との相互作用を促進する。
RNAi分子-ポリマーコンジュゲートは、分子をポリマーに共有結合させることによって形成することができる。ポリマーは、それが反応性基Aを含有するように重合又は修飾される。RNAi分子は、それが反応性基Bを含有するようにも重合又は修飾される。反応性基A及びBは、当技術分野で公知の方法を使用してそれらが可逆的共有結合を介して結合され得るように選択される。
RNAi分子のポリマーへのコンジュゲーションは、過剰のポリマーの存在下で実施することができる。RNAi分子及びポリマーはコンジュゲーション中に反対電荷となり得るため、過剰ポリマーの存在により、コンジュゲートの凝集を低減させるか又は排除することができる。代わりに、過剰の担体ポリマー、例えばポリカチオンを使用することができる。過剰ポリマーは、コンジュゲートの投与前にコンジュゲートポリマーから除去することができる。代わりに、過剰ポリマーは、コンジュゲートと一緒に同時投与することができる。
ノンコーディングRNA、例えばリボザイム、RNAseP、siRNA及びmiRNAをベースとする阻害剤の作製及び使用も、例えばSioud,RNA Therapeutics:Function,Design,and Delivery(Methods in Molecular Biology).Humana Press(2010)に記載されているように、当技術分野で公知である。
iv.遺伝子編集
本明細書に記載のPMP組成物は、遺伝子編集系の成分を含み得る。例えば、作用物質は、植物における遺伝子中に変更(例えば、挿入、欠失(例えば、ノックアウト)、転座、逆位、単一点突然変異又は他の突然変異)を導入することができる。例示的な遺伝子編集系には、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)、転写アクチベーター様エフェクターベースヌクレアーゼ(TALEN)及びクラスター化された規則的に間隔を置いた短鎖パリンドロームリピート(CRISPR)系が含まれる。ZFN、TALEN及びCRISPRベースの方法は、例えば、Gaj et al.,Trends Biotechnol.31(7):397-405,2013に記載されている。
典型的なCRISPR/Cas系では、一本鎖又は二本鎖DNA配列を標的化する配列特異的、ノンコーディングガイドRNAにより、エンドヌクレアーゼは、標的ヌクレオチド配列(例えば、配列編集すべきゲノム中の部位)に指向される。3つのクラス(I~III)のCRISPR系が同定されている。クラスII CRISPR系は、単一のCasエンドヌクレアーゼ(複数のCasタンパク質ではなく)を使用する。あるクラスII CRISPR系は、II型Casエンドヌクレアーゼ、例えばCas9、CRISPR RNA(crRNA)及びトランス-活性化型crRNA(tracrRNA)を含む。crRNAは、ガイドRNA、即ち典型的には標的DNA配列に対応する約20ヌクレオチドRNA配列を含有する。crRNAは、tracrRNAに結合する領域も含有し、RNaseIIIによって開裂される部分的二本鎖構造を形成し、crRNA/tracrRNAハイブリッドをもたらす。RNAは、Casタンパク質を指令してスペーサ配列に応じて特異的DNA/RNA配列を抑制するガイドとして機能する。例えば、Horvath et al.,Science 327:167-170,2010;Makarova et al.,Biology Direct 1:7,2006;Pennisi,Science 341:833-836,2013を参照されたい。標的DNA配列は、一般に、所与のCasエンドヌクレアーゼに対して特異的なプロトスペーサ隣接モチーフ(PAM)に隣接していなければならず;しかしながらPAM配列は、所与のゲノム全体にわたり出現する。種々の原核生物種から同定されたCRISPRエンドヌクレアーゼはユニークなPAM配列要件を有し;PAM配列の例には、5’-NGG(配列番号78)(化膿連鎖球菌(Streptococcus pyogenes))、5’-NNAGAA(配列番号79)(ストレブトコッカス・サーモフィラス(Streptococcus thermophilus)CRISPR1)、5’-NGGNG(配列番号80)(ストレブトコッカス・サーモフィラス(Streptococcus thermophilus)CRISPR3)及び5’-NNNGATT(配列番号81)(髄膜炎菌(Neisseria meningiditis))が含まれる。一部のエンドヌクレアーゼ、例えばCas9エンドヌクレアーゼは、GリッチPAM部位、例えば5’-NGG(配列番号78)と会合させ、PAM部位(の5’側)から3ヌクレオチド上流の位置で標的DNAの平滑末端開裂を実施する。別のクラスII CRISPR系はCas9より小さいV型エンドヌクレアーゼCpf1を含み;例には、AsCpf1(アシダミノコッカス属種(Acidaminococcus sp.)由来)及びLbCpf1(ラクノスピラ科種(Lachnospiraceae sp.)由来)が含まれる。Cpf1会合CRISPRアレイは、tracrRNAの要求なしに成熟crRNAにプロセシングされ;言い換えれば、Cpf1系は、標的DNA配列を開裂するためにCpf1ヌクレアーゼ及びcrRNAのみを要求する。Cpf1エンドヌクレアーゼをTリッチPAM部位、例えば5’-TTNと会合させる。Cpf1は、5’-CTA PAMモチーフも認識し得る。Cpf1は、4’-又は5-ヌクレオチド5’オーバーハングを有するオフセット又は段違い二本鎖切断を導入することによってDNAを開裂し、例えばコーディング鎖上のPAM部位(の3’側)から18ヌクレオチド下流及び相補鎖上のPAM部位から23ヌクレオチド下流に位置する5-ヌクレオチドオフセット又は段違い切断を有する標的DNAを開裂し;このようなオフセット開裂から生じる5-ヌクレオチドオーバーハングは、相同組換えによるDNA挿入により、平滑末端開裂DNAでの挿入によるものよりも正確なゲノム編集を可能にする。例えば、Zetsche et al.,Cell 163:759-771,2015を参照されたい。
遺伝子編集の目的で、所望の標的DNA配列に対応する1つ又は複数のガイドRNA配列を含有するように、CRISPRアレイを設計することができる;例えば、Cong et al.,Science 339:819-823,2013;Ran et al.,Nature Protocols 8:2281-2308,2013を参照されたい。Cas9によってDNA開裂を起こすためには、少なくとも約16又は17ヌクレオチドのgRNA配列が要求され;Cpf1について、検出可能なDNA開裂を達成するために、少なくとも約16ヌクレオチドのgRNA配列が必要とされる。実際に、ガイドRNA配列は、一般に、17~24ヌクレオチド(例えば、19、20又は21ヌクレオチド)の長さ及び標的化される遺伝子又は核酸配列との相補性とを有するように設計される。カスタムgRNA生成装置及びアルゴリズムは、有効なガイドRNAの設計に使用するために市販されている。遺伝子編集は、キメラ一本鎖ガイドRNA(sgRNA)、即ち天然に存在するcrRNA-tracrRNA複合体を模倣し、tracrRNA(ヌクレアーゼを結合させるため)及び少なくとも1つのcrRNA(編集のために標的化される配列にヌクレアーゼをガイドするため)の両方を含有する操作(合成)一本鎖RNA分子を使用しても達成されている。化学修飾sgRNAもゲノム編集に有効であることが実証されており;例えば、Hendel et al.,Nature Biotechnol.985-991,2015を参照されたい。
野生型Cas9は、gRNAによって標的化される特異的DNA配列で二本鎖切断(DSB)を生成する一方、改変された機能性を有するいくつかのCRISPRエンドヌクレアーゼが利用可能であり、例えば:Cas9のニッカーゼバージョンは一本鎖切断のみを生成し;触媒的に不活性なCas9(dCas9)は標的DNAを切断しないが、立体障害によって転写を干渉する。dCas9は、さらにエフェクターと融合させて、標的遺伝子の発現を抑制(CRISPRi)又は活性化(CRISPRa)することもできる。例えば、Cas9を転写リプレッサー(例えば、KRABドメイン)又は転写アクチベーター(例えば、dCas9-VP64融合物)と融合させることができる。Foklヌクレアーゼに融合している触媒的に不活性なCas9(dCas9)(dCas9-Fokl)を使用して、2つのgRNAと相同性の標的配列でDSBを生成することができる。例えば、Addgeneリポジトリ(Addgene,75 Sidney St.,Suite 550A,Cambridge,MA 02139;addgene.org/crispr/)に開示され、そこから公的に入手可能な多数のCRISPR/Cas9プラスミドを参照されたい。それぞれが別個のガイドRNAによって指令される2つの別個の二本鎖切断を導入するダブルニッカーゼCas9は、Ran et al.,Cell 154:1380-1389,2013により、より正確なゲノム編集を達成するものとして記載されている。
真核生物の遺伝子を編集するためのCRISPR技術は、米国特許出願公開第2016/0138008A1号明細書及び同第2015/0344912A1号明細書並びに米国特許第8,697,359号明細書、同第8,771,945号明細書、同第8,945,839号明細書、同第8,999,641号明細書、同第8,993,233号明細書、同第8,895,308号明細書、同第8,865,406号明細書、同第8,889,418号明細書、同第8,871,445号明細書、同第8,889,356号明細書、同第8,932,814号明細書、同第8,795,965号明細書及び同第8,906,616号明細書に開示されている。Cpf1エンドヌクレアーゼ及び対応するガイドRNA並びにPAM部位は、米国特許出願公開第2016/0208243A1号明細書に開示されている。
場合により、所望のゲノム改変は相同組換えを含み、この場合、RNAガイドヌクレアーゼ及びガイドRNAにより、標的ヌクレオチド配列中の1つ又は複数の二本鎖DNA切断が生成され、次いで相同組換え機序を使用する切断の修復(相同組換え修復)が起こる。このような例では、二本鎖切断において挿入又はノックインすべき所望のヌクレオチド配列をコードするドナーテンプレートが細胞又は対象に提供され;好適なテンプレートの例には、一本鎖DNAテンプレート及び二本鎖DNAテンプレート(例えば、本明細書に記載のポリペプチドに結合される)が含まれる。一般に、約50ヌクレオチド未満の領域にわたってヌクレオチド変化をコードするドナーテンプレートは一本鎖DNAの形態で提供され;より大きいドナーテンプレート(例えば、100ヌクレオチド超)は二本鎖DNAプラスミドとして提供されることが多い。場合により、ドナーテンプレートは、所望の相同組換え修復を達成するのに十分であるが、所与の期間後(例えば、1つ又は複数の細胞分裂周期後)、細胞又は対象において持続しない量で、細胞又は対象に提供される。場合により、ドナーテンプレートは、少なくとも1つ、少なくとも5つ、少なくとも10個、少なくとも20個、少なくとも30個、少なくとも40、少なくとも50個又はそれを超えるヌクレオチドだけ標的ヌクレオチド配列と異なるコアヌクレオチド配列(例えば、相同的内在性ゲノム領域)を有する。このコア配列は、標的化ヌクレオチド配列と高い配列同一性の相同性アーム又は領域によってフランキングされ;場合により、高い同一性の領域は、コア配列の両側上で少なくとも10、少なくとも50、少なくとも100、少なくとも150、少なくとも200、少なくとも300、少なくとも400、少なくとも500、少なくとも600、少なくとも750又は少なくとも1000ヌクレオチドを含む。ドナーテンプレートが一本鎖DNAの形態である場合により、コア配列は、コア配列の両側上で少なくとも10、少なくとも20、少なくとも30、少なくとも40、少なくとも50、少なくとも60、少なくとも70、少なくとも80又は少なくとも100ヌクレオチドを含む相同性アームによってフランキングされる。ドナーテンプレートが二本鎖DNAの形態である場合により、コア配列は、コア配列の両側上で少なくとも500、少なくとも600、少なくとも700、少なくとも800、少なくとも900又は少なくとも1000ヌクレオチドを含む相同性アームによってフランキングされる。一例では、ダブルニッカーゼCas9を用いて、2つの個別の二本鎖切断を細胞又は対象の標的ヌクレオチド配列中に導入し(Ran et al.,Cell 154:1380-1389,2013を参照されたい)、次いでドナーテンプレートの送達が行われる。
場合により、組成物は、gRNA及び標的化ヌクレアーゼ、例えばCas9、例えば野生型Cas9、ニッカーゼCas9(例えば、Cas9D10A)、不活性型Cas9(dCas9)、eSpCas9、Cpf1、C2C1若しくはC2C3又はそのようなヌクレアーゼをコードする核酸を含む。ヌクレアーゼ及びgRNAの選択は、標的化突然変異がヌクレオチドの欠失、置換又は付加、例えば標的化配列に対するヌクレオチドの欠失、置換又は付加であるかどうかによって決定される。エフェクタードメインの全部又は一部(例えば、生物学的に活性な部分)とテザリングした触媒的に不活性なエンドヌクレアーゼ、例えば不活性型Cas9(dCas9、例えばD10A;H840A)の融合はキメラタンパク質を作出し、それをポリペプチドと結合させ、1つ又は複数のRNA配列(sgRNA)によって組成物を特異的DNA部位にガイドして、1つ又は複数の標的核酸配列の活性及び/又は発現をモジュレートすることができる。
複数の例では、作用物質は、遺伝子編集の目的でCRISPR系に使用するためのガイドRNA(gRNA)を含む。場合により、作用物質は、ジンクフィンガーヌクレアーゼ(ZFN)又は植物中の遺伝子の核酸配列(例えば、DNA配列)を標的化(例えば、開裂)するZFNをコードするmRNAを含む。場合により、作用物質は、TALEN又は植物中の遺伝子の核酸配列(例えば、DNA配列)を標的化(例えば、開裂)するTALENをコードするmRNAを含む。
例えば、CRISPR系においてgRNAを使用して植物中の遺伝子の変更を操作することができる。他の例では、ZFN及び/又はTALENを使用して植物中の遺伝子の変更を操作することができる。例示的な変更には、挿入、欠失(例えば、ノックアウト)、転座、逆位、単一点突然変異又は他の突然変異が含まれる。変更は、細胞中の遺伝子に例えば、インビトロ、エクスビボ又はインビボで導入することができる。場合により、変更は、植物中の遺伝子のレベル及び/又は活性を増加させる。他の例では、変更は、植物中の遺伝子のレベル及び/又は活性を減少させる(例えば、ノックダウン又はノックアウトする)。さらに別の例では、変更は植物中の遺伝子の欠陥(例えば、欠陥を引き起こす突然変異)を修正する。
場合により、CRISPR系を使用して植物中の標的遺伝子を編集する(例えば、塩基対を付加するか又は欠失させる)。他の例では、CRISPR系を使用して、未成熟終止コドンを導入し、例えばそれにより標的遺伝子の発現を減少させる。さらに他の例では、CRISPR系を使用して、例えばRNA干渉と同様に可逆的様式で標的遺伝子をオフにする。場合により、CRISPR系を使用して、Casを遺伝子のプロモーターに向け、それによりRNAポリメラーゼを立体的に遮断する。
場合により、CRISPR系は、例えば、米国特許出願公開第20140068797号明細書、Cong,Science 339:819-823,2013;Tsai,Nature Biotechnol.32:6 569-576,2014;米国特許第8,871,445号明細書;同第8,865,406号明細書;同第8,795,965号明細書;同第8,771,945号明細書;及び同第8,697,359号明細書に記載の技術を使用して植物中の遺伝子を編集するように生成することができる。
場合により、CRISPR干渉(CRISPRi)技術は、植物中の規定の遺伝子の転写抑制のために使用することができる。CRISPRiにおいて、操作Cas9タンパク質(例えば、ヌクレアーゼ-ヌルdCas9又はdCas9融合タンパク質、例えばdCas9-KRAB又はdCas9-SID4X融合物)は配列特異的ガイドRNA(sgRNA)と対合し得る。Cas9-gRNA複合体はRNAポリメラーゼを遮断し得、それにより転写伸長を干渉する。この複合体は、転写因子結合を干渉することにより、転写開始も遮断し得る。CRISPRi法は、最小オフターゲット効果について固有であり、マルチプレックス化可能であり、例えば同時に2つ以上の遺伝子を抑制し得る(例えば、複数のgRNAを使用して)。また、CRISPRi法は、可逆的遺伝子抑制を可能にする。
場合により、植物中の遺伝子の転写活性化のために、CRISPR媒介性遺伝子活性化(CRISPRa)を使用することができる。CRISPRa技術において、dCas9融合タンパク質は転写アクチベーターを動員する。例えば、dCas9をポリペプチド(例えば、活性化ドメイン)、例えばVP64又はp65活性化ドメイン(p65D)と融合させ、sgRNA(例えば、単一のsgRNA又は複数のsgRNA)と共に使用して、植物中の1つ又は複数の遺伝子を活性化させることができる。複数のsgRNAを使用することにより、複数のアクチベーターを動員することができ、これは活性化効率を増加させ得る。様々な活性化ドメイン及び単一又は複数の活性化ドメインを使用することができる。アクチベーターを動員するようにdCas9を操作することに加え、sgRNAも、アクチベーターを動員するように操作することができる。例えば、RNAアプタマーをsgRNA中に取り込み、タンパク質(例えば、活性化ドメイン)、例えばVP64を動員することができる。場合により、転写活性化のために相乗的活性化メディエーター(SAM)系を使用することができる。SAMでは、MS2アプタマーをsgRNAに付加する。MS2は、p65AD及び熱ショック因子1(HSF1)に融合しているMS2コートタンパク質(MCP)を動員する。
CRISPRi及びCRISPRa技術は、さらに詳細には、例えば、参照によって本明細書に組み込まれるDominguez et al.,Nat.Rev.Mol.Cell Biol.17:5-15,2016に記載されている。さらに、Dominguez et al.,に記載されているとおり、CRISPR系を使用するdCas9媒介性のエピジェネティック修飾並びに同時活性化及び抑制を使用して植物中の遺伝子をモジュレートすることができる。
D.異種治療剤
本明細書で製造されるPMPは、異種治療剤(例えば、動物(例えば、ヒト)、動物病原体又はその病原体ベクターに影響し、PMP中にロードすることができる作用物質)、例えば病原体制御剤(例えば、抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤)を含み得る。このような作用物質がロードされるPMPは、動物、動物病原体又はその病原体ベクターへの送達のために、薬学的に許容される担体と共に製剤化され得る。
i.抗菌剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗菌剤をさらに含み得る。例えば、本明細書に記載の抗生物質を含むPMP組成物は、動物内部若しくは上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗生物質濃度を達成し;且つ/又は動物における細菌感染を治療若しくは予防するのに十分な量及び時間で、動物に投与することができる。本明細書に記載の抗菌剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合には、そのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗菌剤を含む。
本明細書で使用される「抗菌剤」という語は、細菌、例えば植物病原菌を殺傷するか又はその成長、増殖、分裂、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指し、それには、細菌駆除剤(例えば、消毒化合物、防腐化合物又は抗生物質)又は静菌剤(例えば、化合物又は抗生物質)が含まれる。殺菌抗生物質は細菌を殺傷する一方、静菌抗生物質はそれらの成長又は繁殖を減速させるにすぎない。
細菌駆除剤には、消毒剤、防腐剤又は抗生物質が含まれ得る。最も使用される消毒剤は、以下を含み得る:活性塩素(即ち次亜塩素酸塩(例えば、次亜塩素酸ナトリウム)、クロラミン、ジクロロイソシアヌル酸塩及びトリクロロイソシアヌル酸塩、液体塩素、二酸化塩素など)、活性酸素(過酸化物、例えば過酢酸、過硫酸カリウム、過ホウ酸ナトリウム、過炭酸ナトリウム及び尿素過水和物)、ヨウ素(ヨードポビドン(ポビドンヨード、Betadine)、ルゴール溶液、ヨウ素チンキ剤、ヨウ化非イオン界面活性剤)、濃縮アルコール(主に、エタノール、n-プロパノールとも呼ばれる1-プロパノール及びイソプロパノールと呼ばれる2-プロパノール並びにそれらの混合物;さらに、2-フェノキシエタノール並びに1-及び2-フェノキシプロパノールが使用される)、フェノール物質(例えば、フェノール(石炭酸とも呼ばれる)、クレゾール(液体カリウムセッケンとの組み合わせでLysoleと呼ばれる)、ハロゲン化(塩素化、臭素化)フェノール、例えばヘキサクロロフェン、トリクロサン、トリクロロフェノール、トリブロモフェノール、ペンタクロロフェノール、ジブロモール及びそれらの塩)、カチオン性界面活性剤、例えばいくつかの第四級アンモニウムカチオン(例えば、塩化ベンザルコニウム、臭化セチルトリメチルアンモニウム又は塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化ジデシルジメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ベンゼトニウム)及びその他;非第四級化合物、例えばクロルヘキシジン、グルコプロタミン、オクテニジン二塩酸塩など);強力な酸化剤、例えばオゾン及び過マンガン酸溶液;重金属及びその塩、例えばコロイド銀、硝酸銀、塩化水銀、フェニル水銀塩、硫酸銅、酸化塩化銅、水酸化銅、オクタン酸銅、硫酸オキシ塩化銅、硫酸銅、硫酸銅五水和物など。重金属及びそれらの塩は最も毒性が高く、環境に有害な細菌駆除剤であるため、それらの使用は強く抑圧され又は取り消され;さらに、適切に濃縮された強酸(リン酸、硝酸、硫酸、アミド硫酸、トルエンスルホン酸)及びアルカリ(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム)である。
防腐剤(即ちヒト又は動物の身体、皮膚、粘膜、創傷上などに使用することができる殺菌剤)として、上記に挙げた消毒剤のいくつかを、適切な条件(主に、濃度、pH、温度及びヒト/動物に対する毒性)下で使用することができる。中でも、以下のものが重要である:適切に希釈された塩素調製物(即ちデーキン液、pH7~8に調節された0.5%次亜塩素酸ナトリウム若しくはカリウム溶液又はベンゼンスルホクロラミドナトリウム(クロラミンB)の0.5~1%溶液)、一部のヨウ素調製物、例えば様々なガレノス製剤(軟膏剤、液剤、創傷プラスター)中のヨードポビドン、過去にはさらにルゴール溶液、過酸化物、例えば尿素過水和物及びpH緩衝0.1~0.25%過酢酸溶液、主に皮膚消毒に使用される消毒添加物を有するか若しくは有さないアルコール、弱有機酸、例えばソルビン酸、安息香酸、乳酸及びサリチル酸、一部のフェノール化合物、例えばヘキサクロロフェン、トリクロサン及びジブロモール並びにカチオン活性化合物、例えば0.05~0.5%ベンザルコニウム、0.5~4%クロルヘキシジン、0.1~2%オクテニジン溶液。
本明細書に記載のPMP組成物は、抗生物質を含み得る。当技術分野で公知の任意の抗生物質を使用することができる。抗生物質は、一般に、それらの作用機序、化学構造又は活性スペクトルに基づいて分類される。
本明細書に記載の抗生物質は任意の細菌機能又は成長プロセスを標的化し得、静菌性(例えば、細菌の成長を減速させるか又は予防する)又は殺菌性(例えば、細菌を殺傷する)のいずれでもあり得る。場合により、抗生物質は、殺菌性抗生物質である。場合により、殺菌性抗生物質は、細菌細胞壁を標的化するもの(例えば、ペニシリン及びセファロスポリン);細胞膜を標的化するもの(例えば、ポリミキシン);又は必須細菌酵素を阻害するもの(例えば、リファマイシン、リピアルマイシン、キノロン及びスルホンアミド)である。場合により、殺菌性抗生物質は、アミノグリコシド(例えば、カスガマイシン)である。場合により、抗生物質は、静菌性抗生物質である。場合により、静菌性抗生物質は、タンパク質合成を標的化する(例えば、マクロライド、リンコサミド及びテトラサイクリン)。本明細書で使用することができる追加のクラスの抗生物質には、環状リポペプチド(例えば、ダプトマイシン)、グリシルサイクリン(例えば、チゲサイクリン)、オキサゾリジノン(例えば、リネゾリド)又はリピアルマイシン(例えば、フィダキソマイシン)が含まれる。抗生物質の例には、リファンピシン、シプロフロキサシン、ドキシサイクリン、アンピシリン及びポリミキシンBが含まれる。本明細書に記載の抗生物質は、任意のレベルの標的特異性(例えば、狭域又は広域スペクトル)を有し得る。場合により、抗生物質は、狭域スペクトル抗生物質であり、従って特定の種類の細菌、例えばグラム陰性菌又はグラム陽性菌を標的化する。代わりに、抗生物質は、広範囲の細菌を標的化する広域スペクトル抗生物質であり得る。
動物の治療に好適な抗菌剤の例には、ペニシリン(アモキシリン、アンピシリン、バカンピシリン、カルベニシリン、クロキサシリン、ジクロキサシリン、フルクロキサシリン、メズロシリン、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンG、Crysticillin 300 A.S.、Pentids、Permapen、Pfizerpen、Pfizerpen-AS、Wycillin、ペニシリンV、ピペラシリン、ピバンピシリン、ピブメシリナム、チカルシリン)、セファロスポリン(セファセトリル(セファセトリル)、セファドロキシル(セファドロキシル)、セファレキシン(セファレキシン)、セファログリシン(セファログリシン)、セファロニウム(セファロニウム)、セファロリジン(セファロリジン)、セファロチン(セファロチン)、セファピリン(セファピリン)、セファトリジン、セファザフル、セファゼドン、セファゾリン(セファゾリン)、セフラジン(セフラジン)、セフロキサジン、セフテゾール、セファクロル、セファマンドール、セフメタゾール、セフォニシド、セフォテタン、セフォキシチン、セフプロジル(セフプロキシル)、セフロキシム、セフゾナム、セフカペン、セフダロキシム、セフジニル、セフジトレン、セフェタメト、セフィキシム、セフメノキシム、セフォジジム、セフォタキシム、セフピミゾール、セフポドキシム、セフテラム、セフチブテン、セフチオフル、セフチオレン、セフチゾキシム、セフトリアキソン、セフォペラゾン、セフタジジム、セフクリジン、セフェピム、セフルプレナム、セフォセリス、セフォゾプラン、セフピロム、セフキノム、セフトビプロール、セフタロリン、セファクロメジン、セファロラム、セファパロール、セフカネル、セフェドロロール、セフェムピドン、セフェトリゾール、セフィビトリル、セフマチレン、セフメピジウム、セフォベシン、セホキサゾール、セフロチル、セフスミド、セフラセチム、セフチオキシド、組み合わせ、セフタジジム/アビバクタム、セフトロザン/タゾバクタム)、モノバクタム(アズトレオナム)、カルバペネム(イミペネム、イミペネム/シラスタチン、ドリペネム、エルタペネム、メロペネム、メロペネム/バボルバクタム)、マクロライド(アジスロマイシン、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、ジリスロマイシン、ロキシスロマイシン、テリスロマイシン)、リンコサミド(クリンダマイシン、リンコマイシン)、ストレプトグラミン(プリスチナマイシン、キヌプリスチン/ダルフォプリスチン)、アミノグリコシド(アミカシン、ゲンタマイシン、カナマイシン、ネオマイシン、ネチルマイシン、パロモマイシン、ストレプトマイシン、トブラマイシン)、キノロン(フルメキン、ナリジクス酸、オキソリン酸、ピロミジン酸、ピペミド酸、ロソキサシン、第二世代、シプロフロキサシン、エノキサシン、ロメフロキサシン、ナジフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシン、ペフロキサシン、ルフロキサシン、バロフロキサシン、ガチフロキサシン、グレパフロキサシン、レボフロキサシン、モキシフロキサシン、パズフロキサシン、スパルフロキサシン、テマフロキサシン、トスフロキサシン、ベシフロキサシン、デラフロキサシン、クリナフロキサシン、ゲミフロキサシン、プルリフロキサシン、シタフロキサシン、トロバフロキサシン)、スルホンアミド(スルファメチゾール、スルファメトキサゾール、スルフィソキサゾール、トリメトプリム-スルファメトキサゾール)、テトラサイクリン(デメクロサイクリン、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、オキシテトラサイクリン、テトラサイクリン、チゲサイクリン)、その他(リポペプチド、フルオロキノロン、リポグリコペプチド、セファロスポリン、大員環化合物、クロラムフェニコール、メトロニダゾール、チニダゾール、ニトロフラントイン、グリコペプチド、バンコマイシン、テイコプラニン、リポグリコペプチド、テラバンシン、オキサゾリジノン、リネゾリド、サイクロセリン2、リファマイシン、リファンピン、リファブチン、リファペンチン、リファラジル、ポリペプチド、バシトラシン、ポリミキシンB、ツベルアクチノマイシン、ビオマイシン、カプレオマイシン)が含まれる。
当業者は、組成物中の各抗生物質の好適な濃度が、抗生物質の有効性、安定性、個別の抗生物質の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
ii.抗真菌剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗真菌剤をさらに含み得る。例えば、本明細書に記載の抗真菌剤を含むPMP組成物は、動物内部若しくは上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗真菌剤濃度を達成し;且つ/又は動物における真菌感染を治療若しくは予防するのに十分な量及び時間で、動物に投与することができる。本明細書に記載の抗真菌剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗真菌剤を含む。
本明細書で使用される「真菌駆除剤」又は「抗真菌剤」という語は、真菌、例えば動物に対して病原性の真菌を殺傷するか又はその成長、増殖、分裂、生殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。多くの異なる種類の抗真菌剤が商業的に生産されている。抗真菌剤の非限定的な例には、アリルアミン(アモロルフィン、ブテナフィン、ナフチフィン、テルビナフィン)、イミダゾール((ビホナゾール、ブトコナゾール、クロトリマゾール、エコナゾール、フェンチコナゾール、ケトコナゾール、イソコナゾール、ルリコナゾール、ミコナゾール、オモコナゾール、オキシコナゾール、セルタコナゾール、スルコナゾール、チオコナゾール、テルコナゾール);トリアゾール(アルバコナゾール、エフィナコナゾール、フルコナゾール、イサブコナゾール、イトラコナゾール、ポサコナゾール、ラブコナゾール、テルコナゾール、ボリコナゾール)、チアゾール(アバフンギン)、ポリエン(アムホテリシンB、ナイスタチン、ナタマイシン、トリコマイシン)、エキノキャンディン(アニデュラファンギン)、カスポファンギン、ミカファンギン)、その他(トルナフタート、フルシトシン、ブテナフィン、グリセオフルビン、シクロピロックス、硫化セレン、タバボロール)が含まれる。当業者は、組成物中の各抗真菌剤の好適な濃度が、抗真菌剤の有効性、安定性、個別の抗真菌剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
iii.昆虫駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、昆虫駆除剤をさらに含み得る。例えば、昆虫駆除剤は、動物病原体の昆虫ベクターの適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の昆虫駆除剤を含むPMP組成物は、(a)昆虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の昆虫駆除剤濃度を達成し;且つ(b)昆虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、昆虫と接触させることができる。場合により、昆虫駆除剤は、寄生昆虫の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の昆虫駆除剤を含むPMP組成物は、(a)寄生昆虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の昆虫駆除剤濃度を達成し;且つ(b)寄生昆虫の適応度を減少させるのに量及び時間で、寄生昆虫又はその感染動物と接触させることができる。本明細書に記載の昆虫駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる殺昆虫剤を含む。
本明細書で使用される「昆虫駆除剤」又は「殺昆虫剤」という語は、昆虫、例えば動物病原体の昆虫ベクター又は寄生昆虫を殺傷するか又はその成長、増殖、繁殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。線虫駆除剤の非限定的な例は、表4に示される。好適な昆虫駆除剤の追加の非限定的な例には、生物剤、ホルモン又はフェロモン、例えばアザジラクチン、バチルス属(Bacillus)種、ボーベリア属(Beauveria)種、コドレモン、メタリジウム属(Metarrhizium)種、ペシロマイセス属(Paecilomyces)種、チューリンゲンシス(thuringiensis)及びバーティシリウム属(Verticillium)種並びに不明又は不明瞭の作用機序を有する活性化合物、例えば燻蒸剤(例えば、リン化アルミニウム、臭化メチル及びフッ化スルフリル)及び選択性摂餌阻害剤(例えば、氷晶石、フロニカミド及びピメトロジン)が含まれる。当業者は、組成物中の各昆虫駆除剤の好適な濃度が、昆虫駆除剤の有効性、安定性、個別の昆虫駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
Figure 2022529503000007
Figure 2022529503000008
iv.線虫駆除剤
本明細書に記載のPMP組成物は、殺線虫剤をさらに含み得る。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる線虫駆除剤を含む。例えば、線虫駆除剤は、寄生線虫の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の線虫駆除剤を含むPMP組成物は、(a)標的線虫内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の線虫駆除剤濃度を達成し;且つ(b)寄生線虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、寄生線虫又はその感染動物と接触させることができる。本明細書に記載の線虫駆除剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。
本明細書で使用される「線虫駆除剤」又は「殺線虫剤」という語は、線虫、例えば寄生線虫を殺傷するか又はその成長、繁殖、生殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。線虫駆除剤の非限定的な例は、表5に示される。当業者は、組成物中の各線虫駆除剤の好適な濃度が、線虫駆除剤の有効性、安定性、個別の線虫駆除剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
Figure 2022529503000009
v.抗寄生虫剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗寄生虫剤をさらに含み得る。例えば、抗寄生虫剤は、寄生原虫の適応度を減少させ得る(例えば、成長を減少させるか又は殺傷し得る)。本明細書に記載の抗寄生虫剤を含むPMP組成物は、(a)原虫又はその感染動物内部又は上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗寄生虫剤濃度を達成し;且つ(b)原虫の適応度を減少させるのに十分な量及び時間で、原虫と接触させることができる。これは、動物における寄生虫の処置又は予防において有用であり得る。例えば、本明細書に記載の抗寄生虫剤を含むPMP組成物は、動物内部若しくは上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗寄生虫剤濃度を達成し;且つ/又は動物における寄生虫(例えば、寄生線虫、寄生昆虫又は原虫)感染を処置若しくは予防するのに十分な量及び時間で、動物に投与することができる。本明細書に記載の抗寄生虫剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗寄生虫剤を含む。
本明細書で使用される「抗寄生虫剤(antiparasitic)」又は「抗寄生虫剤(antiparasitic agent)」という語は、寄生虫、例えば寄生原虫、寄生線虫又は寄生昆虫を殺傷するか又はその成長、増殖、生殖若しくは拡大を阻害する物質を指す。抗寄生虫剤の例には、駆虫剤(ベフェニウム、ジエチルカルバマジン、イベルメクチン、ニクロサミド、ピペラジン、プラジカンテル、ピランテル、ピルビニウム、ベンズイミダゾール、アルベンダゾール、フルベンダゾール、メベンダゾール、チアベンダゾール、レバミゾール、ニタゾキサニド、モノパンテル、エモデプシド、スピロインドール)、疥癬虫駆除剤(安息香酸ベンジル、安息香酸ベンジル/ジスルフィラム、リンダン、マラチオン、ペルメトリン)、シラミ駆除剤(ピペロニルブトキシド/ピレトリン、スピノサド、モキシデクチン)、疥癬虫駆除剤(クロタミトン)、抗条虫剤(ニクロサミド、プラジカンテル、アルベンダゾール)、抗アメーバ剤(リファンピン、アムホテリシンB);又は抗原虫剤(メラルソプロール、エフロルニチン、メトロニダゾール、チニダゾール、ミルテホシン、アルテミシニン)が含まれる。ある場合には、抗寄生虫剤、例えばレバミゾール、フェンベンダゾール、オクスフェンダゾール、アルベンダゾール、モキシデクチン、エプリノメクチン、ドラメクチン、イベルメクチン又はクロルスロンを、家畜動物における感染の処置又は予防に使用することができる。当業者は、組成物中の各抗寄生虫剤の好適な濃度が、抗寄生虫剤の有効性、安定性、個別の抗寄生虫剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
vi.抗ウイルス剤
本明細書に記載のPMP組成物は、抗ウイルス剤をさらに含み得る。本明細書に記載の抗ウイルス剤を含むPMP組成物は、動物内部若しくは上で標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の抗ウイルス剤濃度を達成し;且つ/又は動物におけるウイルス感染を治療若しくは予防するのに十分な量及び時間で、動物に投与することができる。本明細書に記載の抗ウイルス剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる抗ウイルス剤を含む。
本明細書で使用される「抗ウイルス剤」又は「ウイルス駆除剤」という語は、ウイルス、例えば動物に感染するウイルス病原体を殺傷するか又はその成長、増殖、繁殖、発生若しくは拡大を阻害する物質を指す。いくつかの作用物質、例として化学物質又は生物剤(例えば、核酸、例えばdsRNA)を抗ウイルス剤として用いることができる。本明細書で有用な抗ウイルス剤の例には、アバカビル、アシクロビル(アシクロビル)、アデホビル、アマンタジン、アンプレナビル(アゲネラーゼ)、アンプリゲン、アルビドール、アタザナビル、アトリプラ、バラビル、シドフォビル、コンビビル、ドルテグラビル、ダルナビル、デラビルジン、ジダノシン、ドコサノール、エドクスジン、エファビレンツ、エムトリシタビン、エンフビルチド、エンテカビル、エコリエベル、ファムシクロビル、ホミビルセン、ホサムプレナビル、ホスカルネット、ホスホネット、融合阻害剤、ガンシクロビル、イバシタビン、イムノビル、イドクスウリジン、イミキモド、インジナビル、イノシン、インテグラーゼ阻害剤、インターフェロンIII型、インターフェロンII型、インターフェロンI型、インターフェロン、ラミブジン、ロピナブル、ロビリド、マラビロク、モロキシジン、メチサゾン、ネルフィナビル、ネビラピン、Nexavir、ニタゾキサニド、ヌクレオシドアナログ、ノルビル、オセルタミビル(Tamiflu)、ペグインターフェロンアルファ-2a、ペンシクロビル、ペラミビル、プレコナリル、ポドフィロトキシン、ラルテグラビル、リバビリン、リマンタジン、リトナビル、ピラミジン、サキナビル、ソホスブビル、スタブジン、相乗作用向上剤(抗レトロウイルス剤)、テラプレビル、テノホビル、テノホビルジソプロキシル、チプラナビル、トリフルリジン、Trizivir、トロマンタジン、Truvada、バラシクロビル(Valtrex)、バルガンシクロビル、ビクリビロク、ビダラビン、ビラミジン、ザルシタビン、ザナミビル(Relenza)又はジドブジンが含まれる。当業者は、組成物中の各抗ウイルス剤の好適な濃度が、抗ウイルス剤の有効性、安定性、個別の抗ウイルス剤の数、製剤及び組成物の適用方法などの要因に依存することを理解する。
vii.忌避剤
本明細書に記載のPMP組成物は、忌避剤をさらに含み得る。例えば、忌避剤は、動物病原体のベクター、例えば昆虫を忌避し得る。本明細書に記載の忌避剤は、本明細書に記載の方法のいずれかのためにPMP組成物に製剤化することができ、ある場合にはそのPMPと会合させることができる。場合により、PMP組成物は、2つ以上(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10又は10超)の異なる忌避剤を含む。
例えば、本明細書に記載の忌避剤を含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の忌避剤濃度を達成し;且つ/又は(b)動物付近の又は付近動物上の昆虫のレベルを対照に対して減少させるのに十分な量及び時間で、昆虫ベクター又はベクターの生息環境と接触させることができる。代わりに、本明細書に記載の忌避剤を含むPMP組成物は、(a)標的レベル(例えば、所定又は閾値レベル)の忌避剤濃度を達成し;且つ/又は動物付近又は上で昆虫のレベルを未処置の動物に対して減少させるのに十分な量及び時間で、動物と接触させることができる。
周知の昆虫忌避剤の一部の例には、ベンジル;安息香酸ベンジル;2,3,4,5-ビス(ブチル-2-エン)テトラヒドロフルフラル(MGK Repellent 11);ブトキシポリプロピレングリコール;N-ブチルアセトアニリド;ノルマル-ブチル-6,6-ジメチル-5,6-ジヒドロ-1,4-ピロン-2-カルボキシレート(インダロン);アジピン酸ジブチル;フタル酸ジブチル;コハク酸ジ-ノルマル-ブチル(Tabatrex);N,N-ジエチル-メタ-トルアミド(DEET);ジメチルカルバート(エンド,エンド)-ジメチルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシレート);フタル酸ジメチル;2-エチル-2-ブチル-1,3-プロパンジオール;2-エチル-1,3-ヘキサンジオール(Rutgers 612);イソシンコメロン酸ジ-ノルマル-プロピル(MGK Repellent 326);2-フェニルシクロヘキサノール;p-メタン-3,8-ジオール及びノルマル-プロピルN,N-ジエチルスクシナメートが含まれる。他の忌避剤には、シトロネラ油、フタル酸ジメチル、ノルマル-ブチルメシチルオキシドオキサレート及び2-エチルヘキサンジオール-1,3が含まれる(Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,2nd Ed.,Vol.11:724-728;及びThe Condensed Chemical Dictionary,8th Ed.,p756を参照されたい)。
場合により、忌避剤は、昆虫忌避剤、例として合成又は非合成昆虫忌避剤である。合成昆虫忌避剤の例には、メチルアントラニレート及び他のアントラニレート系昆虫忌避剤、ベンズアルデヒド、DEET(N,N-ジエチル-m-トルアミド)、ジメチルカルバート、フタル酸ジメチル、イカリジン(即ちピカリジン、Bayrepel及びKBR 3023)、インダロン(例えば、「6-2-2」混合物(60%フタル酸ジメチル、20%インダロン、20%エチルヘキサンジオール)中で使用されるもの、IR3535(3-[N-ブチル-N-アセチル]-アミノプロピオン酸、エチルエステル)、メトフルトリン、ペルメトリン、SS220又はトリシクロデセニルアリルエーテルが含まれる。天然昆虫忌避剤の例には、ムラサキシキブ(カリカルパ属(Callicarpa))の葉、カバノキ樹皮、ヤチヤナギ(Myrica Gale)、イヌハッカ油(例えば、ネペタラクトン)、シトロネラ油、レモンユーカリ(Corymbia citriodora);例えば、p-メンタン-3,8-ジオール(PMD))の精油、ニーム油、レモングラス、ティーツリー(Melaleuca alternifolia)の葉由来のティーツリー油、タバコ又はそれらのエキスが含まれる。
viii.他の治療剤
場合により、治療剤は、哺乳動物(例えば、ヒト)状態又は疾患の予防又は処置に使用される作用物質である。疾患は、例えば、癌、自己免疫状態又は代謝障害であり得る。
場合により、治療剤は、小分子又は核酸(例えば、siRNA、miRNA又はmRNA)である。
場合により、治療剤は、酵素活性、調節活性又は標的化活性を有するタンパク質又はペプチド治療剤、例えば内分泌及び成長調節、代謝酵素欠損症、造血、止血及び血栓症;胃腸管障害;肺障害;免疫不全及び/又は免疫調節;受胎能力;老化(例えば、抗老化活性);オートファジー調節;エピジェネティック調節;腫瘍学;又は感染症(例えば、抗菌ペプチド剤、抗真菌剤又は抗ウイルス剤)の1つ又は複数に影響を与える活性を有するタンパク質又はペプチドである。
いくつかの例では、治療剤は、抗体(例えば、モノクローナル抗体、例えば単一特異性、二重特異性又は多重特異性モノクローナル抗体)若しくはその抗原結合断片(例えば、scFv、(scFv)2、Fab、Fab’及びF(ab’)2、F(ab1)2、Fv、dAb及びFd断片又はダイアボディ)、ナノボディ、コンジュゲート抗体又は抗体関連ポリペプチドである。
いくつかの例では、治療剤は、抗微生物性、抗菌性、抗真菌性、抗殺線虫性、抗寄生虫性又は抗ウイルス性ポリペプチドである。
いくつかの例では、治療剤は、アレルギー誘発性、アレルゲン又は抗原である。
いくつかの例では、治療剤は、ワクチン(例えば、コンジュゲートワクチン、不活化ワクチン又は弱毒生ワクチン)である。
いくつかの例では、治療剤は、酵素、例えば代謝リコンビナーゼ、ヘリカーゼ、インテグラーゼ、RNAse、DNAse、ユビキチン化タンパク質である。いくつかの例では、酵素は、組換え酵素である。
いくつかの例では、治療剤は、遺伝子編集タンパク質、例えばCRISPR-Casシステム、TALEN又はジンクフィンガーの成分である。
いくつかの例では、治療剤は、サイトカイン、ホルモン、シグナル伝達リガンド、転写因子、受容体、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、遮断又は中和ポリペプチド、リボタンパク質又はシャペロンのいずれか1つである。
いくつかの例では、治療剤は、孔形成タンパク質、細胞透過性ペプチド、細胞透過性ペプチド阻害剤又はタンパク質分解標的キメラ(PROTAC)である。
いくつかの例では、治療剤は、アプタマー、血液誘導体、細胞療法又は免疫療法(例えば、細胞免疫療法のいずれか1つである。
いくつかの態様では、治療剤は、タンパク質ワクチン、例えば有害な外来物質からの保護、自己免疫疾患の処置又は癌の処置に使用するためのワクチンである。
III.使用方法
本明細書で製造されるPMPは、様々な農業又は治療方法において有用である。PMPを使用する方法の例は、以下にさらに記載される。
A.植物への送達
例えば、植物又はその一部をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物(例えば、本明細書の方法又はバイオリアクターに従って製造される)を植物に送達する方法が本明細書に提供される。場合により、植物を非ロードPMPで処置することができる。他の例では、PMPは、異種機能性剤、例えば殺虫剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤、線虫駆除剤、軟体動物駆除剤、ウイルス駆除剤、雑草駆除剤)、害虫制御剤(例えば、忌避剤)、施肥剤又は植物改変剤を含む。植物への送達が意図されるPMPは、例えば、植物への送達のために製剤化される農業的に許容される担体と共に製剤化することができる。
一態様では、植物の適応度を増加させる方法であって、本明細書に記載のPMP組成物を(例えば、有効量及び有効期間で)植物に送達して植物の適応度を未処置の植物(例えば、PMP組成物が送達されていない植物)に対して増加させることを含む方法が本明細書に提供される。
PMP組成物送達の結果としての植物の適応度増加はいくつかの様式で現れ得、例えばそれにより植物のより良好な生産、例えば収量の改善、植物の活力又は植物から収穫される産物の質の改善をもたらす。植物の収量の改善は、同じ条件下で生産されたが、本組成物の適用なしの植物の同じ産物の収量に対する又は従来の農業剤の適用と比較した、測定可能な量による植物の産物の収量(例えば、植物バイオマス、穀粒、種子若しくは果実収量、タンパク質含量、炭水化物若しくは油含量又は葉面積によって測定される)の増加に関する。例えば、収量は、少なくとも約0.5%、約1%、約2%、約3%、約4%、約5%、約10%、約20%、約30%、約40%、約50%、約60%、約70%、約80%、約90%、約100%又は約100%超増加し得る。収量は、何らかの基準で、植物又は植物の産物の重量又は体積当たりの量に関して表すことができる。基準は、時間、栽培面積、生産された植物の重量又は使用された原材料の量に関して表すことができる。例えば、このような方法は、植物組織、例として、限定されるものではないが、種子、果汁、穀粒、実、塊茎、根及び葉の収量を増加させ得る。
PMP組成物送達の結果としての植物の適応度の増加は、他の方法、例えば同じ条件下であるが、本組成物の投与なしで生産されるか、又は従来の農業剤を適用して生産された植物の同じ要因に対する、測定可能又は認識可能な量による、活力評価、群生(単位面積当たりの植物の数)、植物の高さ、茎外周、茎長さ、葉の数、葉の大きさ、植物キャノピー、外観(例えば、より緑色の葉色)、根評価、出芽、タンパク質含量の増加若しくは改善、分げつの増加、より大きい葉、より多くの葉、より少数の枯れた根出葉、より強い分げつ、より少ない必要な肥料、より少ない必要な種子、より高生産性の分げつ、より早期の開花、早期の穀粒若しくは種子成熟、より少ない植物バース(倒伏)、新芽成長の増加、より早期の発芽又はそれらの要因の任意の組み合わせによって測定することもできる。
植物の適応度を改変するか又は増加させる方法であって、有効量の本明細書に提供されるPMP組成物を植物に送達することを含み、植物を改変し、それにより未処置の植物に対して植物における有益な特質を導入又は(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。特に、方法は、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させ得る。
場合により、植物適応度の増加は、病害耐性、耐干ばつ性、耐熱性、耐冷性、耐塩性、耐金属性、雑草駆除剤耐性、薬物耐性、水分使用効率、窒素利用、窒素ストレスに対する耐性、窒素固定、害虫耐性、草食動物耐性、病原体耐性、収量、水不足の条件下での収量、活力、成長、光合成能力、栄養摂取、タンパク質含量、炭水化物含量、油含量、バイオマス、新芽長さ、根の長さ、根の構造、種子重量又は収穫可能な生産物の量の(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)増加である。
場合により、適応度の増加は、発生、成長、収量、非生物ストレス要因に対する耐性又は生物ストレス要因に対する耐性の(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)増加である。非生物ストレスは、植物又は植物の一部が供される環境ストレス条件を指し、それには、例えば、干ばつストレス、塩ストレス、熱ストレス、低温ストレス及び低栄養素ストレスが含まれる。生物ストレスは、植物又は植物の一部が供される環境ストレス条件を指し、それには、例えば、線虫ストレス、昆虫摂食ストレス、真菌病原体ストレス、細菌病原体ストレス又はウイルス病原体ストレスが含まれる。ストレスは、一時的、例えば数時間、数日間、数ヶ月間又は永久的、例えば植物の寿命にわたるものであり得る。
場合により、植物適応度の増加は、植物から収穫される生産物の質の(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)増加である。例えば、植物適応度の増加は、植物から収穫される生産物の商業的に好まれる特徴(例えば、風味又は外観)の改善であり得る。他の例では、植物適応度の増加は、植物から収穫される生産物の保存可能期間の(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)増加である。
代わりに、適応度の増加は、ヒト又は動物健康に対して有益な特質の変更、例えばアレルゲン産生の低減であり得る。例えば、適応度の増加は、動物(例えば、ヒト)中で免疫応答を刺激するアレルゲン(例えば、花粉)の産生の(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)減少であり得る。
植物の改変(例えば、適応度の増加)は、1つ又は複数の植物の一部の改変から生じ得る。例えば、植物は、植物の葉、種子、花粉、根、果実、新芽、花、細胞、プロトプラスト又は組織(例えば、分裂組織)を接触させることによって改変することができる。従って、別の態様では、植物の適応度を増加させる方法であって、植物の花粉を、有効量の本明細書のPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
さらに別の態様において、植物の適応度を増加させる方法であって、植物の種子を、有効量の本明細書に開示されるPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
別の態様では、植物のプロトプラストを、有効量の本明細書のPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
さらなる態様では、植物の適応度を増加させる方法であって、植物の植物細胞を、有効量の本明細書のPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
別の態様では、植物の適応度を増加させる方法であって、植物の分裂組織を、有効量の本明細書のPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
別の態様では、植物の適応度を増加させる方法であって、植物の胚を、有効量の本明細書のPMP組成物と接触させることを含み、植物の適応度を未処置の植物に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超)増加させる方法が本明細書に提供される。
雑草駆除剤をPMP又はその組成物中に含める場合、方法は、雑草の適応度を減少させるか又はそれを枯らすためにさらに使用することができる。このような例では、方法は、雑草の適応度を未処置の雑草(例えば、PMP組成物が投与されていない雑草)と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以上減少させるのに有効であり得る。例えば、方法は、雑草を殺傷するのに有効であり得、それにより雑草の集団を未処置の雑草と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以上減少させる。場合により、方法は、雑草を実質的に排除する。本方法に従って処置することができる雑草の例は、本明細書にさらに記載される。
i.植物
様々な植物に本明細書に記載のPMP組成物を送達するか又は様々な植物をそれで処置することができる。本方法に従ってPMP組成物を送達する(即ち「処置する」)ことができる植物には、植物全体及びそれらの一部、例として、限定されるものではないが、新芽の栄養器官/構造(例えば、葉、茎及び塊茎)、根、花及び花器/構造(例えば、包葉、がく片、花びら、雄しべ、心皮、葯及び胚珠)、種子(胚、胚乳、子葉及び種皮を含む)並びに果実(成熟した子房)、植物組織(例えば、維管束組織、基本組織など)並びに細胞(例えば、孔辺細胞、卵細胞など)並びにそれらの子孫が含まれる。植物の一部は、さらに、新芽、根、茎、種子、托葉、葉、花びら、花、胚珠、包葉、枝、葉柄、節間板、樹皮、軟毛、分げつ、根茎、葉状体、葉身、花粉、雄しべなどの植物の一部も指し得る。
本明細書に開示される方法で処置することができる植物のクラスには、高等及び下等植物のクラス、例として被子植物(単子葉及び双子葉植物)、裸子植物、シダ、トクサ、古生マツバラン、小葉植物、コケ類及び藻類(例えば、多細胞又は単細胞藻類)が含まれる。本方法に従って処置することができる植物には、さらに、任意の維管束植物、例えば単子葉若しくは双子葉又は裸子植物、例として、限定されるものではないが、アルファルファ、リンゴ、シロイヌナズナ、バナナ、オオムギ、カノーラ、トウゴマ、キク、クローバー、カカオ、コーヒー、綿、綿実、トウモロコシ、クランベ、クランベリー、キュウリ、デンドロビウム、ヤマイモ、ユーカリ属、ウシノケグサ、亜麻、グラジオラス、ユリ科、亜麻仁、キビ、マスクメロン、カラシ、エンバク、アブラヤシ、アブラナ、パパイヤ、ピーナッツ、パイナップル、観賞植物、インゲンマメ、ジャガイモ、ナタネ、イネ、ライムギ、ライグラス、ベニバナ、ゴマ、モロコシ、ダイズ、テンサイ、サトウキビ、ヒマワリ、イチゴ、タバコ、トマト、芝草、コムギ並びに野菜作物、例えばレタス、セロリ、ブロッコリー、カリフラワー、ウリ科植物;果実及び堅果樹、例えばリンゴ、ナシ、モモ、オレンジ、グレープフルーツ、レモン、ライム、アーモンド、ペカン、クルミ、ヘーゼル;蔓植物、例えばブドウ(例えば、ブドウ園)、キウイ、ホップ;果実低木及びキイチゴ、例えばラズベリー、ブラックベリー、セイヨウスグリ;森林樹、例えばセイヨウトネリコ、マツ、モミ、カエデ、オーク、クルミ、ポプラ;さらにはアルファルファ、カノーラ、トウゴマ、トウモロコシ、綿、クランベ、亜麻、亜麻仁、カラシ、アブラヤシ、アブラナ、ピーナッツ、ジャガイモ、イネ、ベニバナ、ゴマ、ダイズ、テンサイ、ヒマワリ、タバコ、トマト及びコムギが含まれる。本発明の方法に従って処置することができる植物には、任意の作物植物、例えば飼料作物、油糧種子作物、穀類作物、果実作物、野菜作物、繊維作物、香辛料作物、堅果作物、芝作物、砂糖作物、飲料作物及び森林作物が含まれる。ある場合には、本方法で処置される作物植物は、ダイズ植物である。他のある場合には、作物植物は、コムギである。ある場合には、作物植物は、トウモロコシである。ある場合には、作物植物は、綿である。ある場合には、作物植物は、アルファルファである。ある場合には、作物植物は、テンサイである。ある場合には、作物植物は、イネである。ある場合には、作物植物は、ジャガイモである。ある場合には、作物植物は、トマトである。
ある場合には、植物は、穀類である。このような穀類植物の例には、限定されるものではないが、単子葉及び双子葉植物、例として、限定されるものではないが、カエデ属種(Acer spp.)、ネギ属種(Allium spp.)、アマランサス属種(Amaranthus spp.)、パイナップル(Ananas comosus)、セロリ(Apium graveolens)、ラッカセイ属種(Arachis spp)、アスパラガス(Asparagus officinalis)、ビート(Beta vulgaris)、アブラナ属種(Brassica spp.)(例えば、セイヨウアブラナ(Brassica napus)、ブラッシカ・ラパ亜種(Brassica rapa ssp.)(カノーラ、ナタネ、アブラナ)、カメリア・シネンシス(Camellia sinensis)、カンナ・インディカ(Canna indica)、カンナビス・サリバ(Cannabis saliva)、トウガラシ属種(Capsicum spp.)、クリ属種(Castanea spp.)、エンダイブ(Cichorium endivia)、シトルラス・ラナタス(Citrullus lanatus)、シトラス属種(Citrus spp.)、ココス属種(Cocos spp.)、コフィア属種(Coffea spp.)、コリアンドラム・サティヴァム(Coriandrum sativum)、コリラス属種(Corylus spp.)、クラタエグス属種(Crataegus spp.)、ククルビタ属種(Cucurbita spp.)、ククミス属種(Cucumis spp.)、ダウクス・カロタ(Daucus carota)、ファグス属種(Fagus spp.)、フィクス・カリカ(Ficus carica)、フラガリア属種(Fragaria spp.)、ギンクゴ・ビロバ(Ginkgo biloba)、グリシン属種(Glycine spp.)(例えば、ダイズ(Glycine max)、ソーヤ・ヒスピダ(Soja hispida)又はソーヤ・マックス(Soja max))、ゴシピウム・ヒルスツム(Gossypium hirsutum)、ヘリアンタス属種(Helianthus spp.)(例えば、ヘリアンタス・アンヌス(Helianthus annuus))、ハイビスカス属種(Hibiscus spp.)、ホルデウム属種(Hordeum spp.)(例えば、ホルデウム・ブルガレ(Hordeum vulgare))、イポメア・バタタス(Ipomoea batatas)、ジュグランス属種(Juglans spp.)、ラクツカ・サティバ(Lactuca sativa)、リナム・ウシタチシム(Linum usitatissimum)、リッチ・チネンシス(Litchi chinensis)、ロータス属種(Lotus spp.)、ルッファ・アクタングラ(Luffa acutangula)、ルピナス属種(Lupinus spp.)、リコペルシコン属種(Lycopersicon spp.)(例えば、リコペルシコン・エスクレンターン(Lycopersicon esculenturn)、リコペルシコン・リコペルシカム(Lycopersicon lycopersicum)、リコペルシコン・ピリフォルメ(Lycopersicon pyriforme))、マルス属種(Malus spp.)、メディカゴ・サティバ(Medicago sativa)、メンタ属種(Mentha spp.)、ミスカンサス・シネンシス(Miscanthus sinensis)、モルス・ニグラ(Morus nigra)、ムサ属種(Musa spp.)、ニコチアナ属種(Nicotiana spp.)、オレア属種(Olea spp.)、オリザ属種(Oryza spp.)(例えば、オリザ・サティバ(Oryza sativa)、オリザ・ラチフォリア(Oryza latifolia))、パニカム・ミリアセウム(Panicum miliaceum)、パニカム・ヴィルガツム(Panicum virgatum)、パッシフロラ・エドゥリス(Passiflora edulis)、ペトローズリヌム・クリスプム(Petroselinum crispum)、ファセオルス属種(Phaseolus spp.)、ピヌス属種(Pinus spp.)、ピスタシア・ヴェラ(Pistacia vera)、ピスム属種(Pisum spp.)、ポア属種(Poa spp.)、ポプルス属種(Populus spp.)、プルヌス属種(Prunus spp.)、ピルス・コムニス(Pyrus communis)、ケルクス属種(Quercus spp.)、ラファヌス・サティバス(Raphanus sativus)、レウム・ラバルバルム(Rheum rhabarbarum)、リベス属種(Ribes spp.)、リシナス・コムニス(Ricinus communis)、ルブス属種(Rubus spp.)、サッカルム属種(Saccharum spp.)、サリクス属種(Salix sp.)、サンブクス属種(Sambucus spp.)、セカレ・セレアレ(Secale cereale)、セサマム属種(Sesamum spp.)、シナピス属種(Sinapis spp.)、ソラナム属種(Solanum spp.)(例えば、ソラナム・トゥーベロースム(Solanum tuberosum)、ソラナム・インテグリフォリウム(Solanum integrifolium)又はソラナム・リコペルシカム(Solanum lycopersicum))、ソルガム・バイカラー(Sorghum bicolor)、ソルガム・ハレペンス(Sorghum halepense)、スピナシア属種(Spinacia spp.)、タマリンヅス・インディカ(Tamarindus indica)、テオブロマ・カカオ(Theobroma cacao)、トリフォリウム属種(Trifolium spp.)、トリチコセケル・リンパウイ(Triticosecale rimpaui)、トリチカム属種(Triticum spp.)(例えば、トリチカム・エスチバム(Triticum aestivum)、トリチカム・デュラム(Triticum durum)、トリチカム・ツルギダム(Triticum turgidum)、トリチカム・ハイベルナム(Triticum hybernum)、トリチカム・マチャ(Triticum macha)、トリチカム・サティヴァム(Triticum sativum)又はトリチカム・バルガレ(Triticum vulgare))、バクシニウム属種(Vaccinium spp.)、ビキア属種(Vicia spp.)、ビグナ属種(Vigna spp.)、ビオラ・オドラータ(Viola odorata)、ビチス属種(Vitis spp.)及びゼア・マイス(Zea mays)から選択される飼料若しくは飼葉マメ科植物、観賞植物、食用作物、樹木又は低木が含まれる。特定の実施形態では、作物植物は、イネ、アブラナ、カノーラ、ダイズ、トウモロコシ(corn)(トウモロコシ(maize))、綿、サトウキビ、アルファルファ、モロコシ又はコムギである。
ある場合には、本組成物及び方法を使用して、収穫後の植物若しくは植物の一部、食料又は飼料製品を処置することができる。場合により、食料又は飼料製品は、非植物食料又は飼料製品(例えば、ヒト、動物又は家畜が摂食可能な製品(例えば、キノコ))である。
本発明で使用される植物又は植物の一部には、任意の植物発生段階の植物が含まれる。ある場合には、送達は、発芽、苗木成長、栄養成長及び生殖成長の段階中に行うことができる。ある場合には、植物への送達は、栄養成長及び生殖成長段階中に行う。代わりに、送達は、種子に行うことができる。栄養成長及び生殖成長の段階は、本明細書で「成体」又は「成熟」植物とも称される。
ii.雑草
雑草駆除剤をPMP又はその組成物中に含める場合、方法は、雑草の適応度を減少させるか又はそれを枯らすためにさらに使用することができる。このような例では、方法は、雑草の適応度を未処置の雑草(例えば、PMP組成物が投与されていない雑草)と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以上減少させるのに有効であり得る。例えば、方法は、雑草を殺傷するのに有効であり得、それにより雑草の集団を未処置の雑草と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%以上減少させる。場合により、方法は、雑草を実質的に排除する。本方法に従って処置することができる雑草の例は、本明細書にさらに記載される。
本明細書で使用される雑草という用語は、所望されない場所で成長する植物を指す。このような植物は典型的に侵入性であり、ときに有害であるか又は有害となるリスクを有する。雑草を本PMP組成物で処置して、その植物の存在、生存能力又は生殖を低減させるか又は排除することができる。例えば、限定されるものではないが、本方法を使用して、植物を損傷させることが公知の雑草を標的化することができる。例えば、限定されるものではないが、雑草は以下の科の群の任意のメンバーであり得る:イネ科(Gramineae)、セリ科(Umbelliferae)、蝶形花亜科(Papilionaceae)、アブラナ科(Cruciferae)、アオイ科(Malvaceae)、トウダイグサ科(Eufhorbiaceae)、キク科(Compositae)、アカザ科(Chenopodiaceae)、ケシ科(Fumariaceae)、ナデシコ科(Charyophyllaceae)、サクラソウ科(Primulaceae)、フクロソウ科(Geraniaceae)、タデ科(Polygonaceae)、イグサ科(Juncaceae)、カヤツリグサ科(Cyperaceae)、ハマミズナ科(Aizoaceae)、キク科(Asteraceae)、ヒルガオ科(Convolvulaceae)、ウリ科(Cucurbitaceae)、トウダイグサ科(Euphorbiaceae)、タデ科(Polygonaceae)、スベリヒユ科(Portulaceae)、ナス科(Solanaceae)、バラ科(Rosaceae)、ニガキ科(Simaroubaceae)、アケビ科(Lardizabalaceae)、ユリ科(Liliaceae)、ヒユ科(Amaranthaceae)、ブドウ科(Vitaceae)、マメ科(Fabaceae)、サクラソウ科(Primulaceae)、キョウチクトウ科(Apocynaceae)、ウコギ科(Araliaceae)、ナデシコ科(Caryophyllaceae)、ガガイモ科(Asclepiadaceae)、ニシキギ科(Celastraceae)、ケシ科(Papaveraceae)、アカバナ科(Onagraceae)、キンポウゲ科(Ranunculaceae)、シソ科(Lamiaceae)、ツユクサ科(Commelinaceae)、ゴマノハグサ科(Scrophulariaceae)、マツムシソウ科(Dipsacaceae)、ムラサキ科(Boraginaceae)、トクサ科(Equisetaceae)、フウロソウ科(Geraniaceae)、アカネ科(Rubiaceae)、アサ科(Cannabaceae)、オトギリソウ科(Hyperiacaceae)、ツリフネソウ科(Balsaminaceae)、ミゾカクシ科(Lobeliaceae)、スイカズラ科(Caprifoliaceae)、オシロイバナ科(Nyctaginaceae)、カタバミ科(Oxalidaceae)、ブドウ科(Vitaceae)、イラクサ科(Urticaceae)、ウラボシ科(Polypodiaceae)、ウルシ科(Anacardiaceae)、サルトリイバラ科(Smilacaceae)、サトイモ科(Araceae)、キキョウ科(Campanulaceae)、ガマ科(Typhaceae)、オミナエシ科(Valerianaceae)、クマツヅラ科(Verbenaceae)、スミレ科(Violaceae)。例えば、限定されるものではないが、雑草は、以下のものからなる群の任意のメンバーであり得る:ロリウム・リジヅム(Lolium Rigidum)、アマランサス・パルメリ(Amaramthus palmeri)、アブチロン・テオプラツィ(Abutilon theopratsi)、ソルガム・ハレペンセ(Sorghum halepense)、コニザ・カナデンシス(Conyza Canadensis)、セタリア・ベルチシラタ(Setaria verticillata)、カプセラ・パストリス(Capsella pastoris)及びシペルス・ロツンダス(Cyperus rotundas)。追加の雑草には、例えば、ミモサ・ピグラ(Mimosapigra)、サンショウモ属(salvinia)、ヒプティス属(hyptis)、センナ属(senna)、オオオナモミ(noogoora,burr)、ジャトロファ・ゴシピフォルフリア(Jatropha gossypifolia)、パーキンソニア・アクレアタ(Parkinsonia aculeate)、ヒマワリヒヨドリ(Chromolaena odorata)、オオバナアサガオ(Cryptoslegia grandiflora)又はアンドロポゴン・ガヤヌス(Andropogon gayanus)が含まれる。雑草には、単子葉植物(例えば、ヌカボ属(Agrostis)、スズメノテッポウ属(Alopecurus)、カラスムギ属(Avena)、スズメノチャヒキ属(Bromus)、カヤツリグサ属(Cyperus)、メヒシバ属(Digitaria)、ヒエ属(Echinochloa)、ドクムギ属(Lolium)、ミズアオイ属(Monochoria)、ツノアイアシ属(Rottboellia)、オモダカ属(Sagittaria)、ホタルイ属(Scirpus)、セタリア属(Setaria)、キンゴジカ属(Sida)又はモロコシ属(Sorghum))又は双子葉植物(アブチロン属(Abutilon)、アマランサス属(Amaranthus)、アカザ属(Chenopodium)、キク属(Chrysanthemum)、イズハハコ属(Conyza)、カエムグラ属(Galium)、サツマイモ属(Ipomoea)、キンレンカ属(Nasturtium)、シナピス属(Sinapis)、ナス属(Solanum)、ハコベ属(Stellaria)、クワガタソウ属(Veronica)、ビオラ属(Viola)又はオナモミ属(Xanthium))が含まれ得る。
組成物及び関連する方法を使用して、感染を防止するか、又はそれらが存在する任意の生息環境(例えば、動物の外部、例えば植物上、植物の一部(例えば、根、果実及び種子)、土壌、水中若しくは上又は別の病原体若しくは病原体ベクター生息環境上における病原体若しくは病原体ベクターの数を低減することができる。従って、組成物及び方法は、例えば、病原体ベクターを殺すか、傷つけるか又はその活動を抑制することによって病原体ベクターの損傷効果を低減することができ、それにより動物への病原体の拡散を制御することができる。本明細書に開示される組成物を使用して、任意の発生段階、例えばそれらの卵、若虫、齢、幼虫、成虫、幼若虫又は乾燥形態の任意の病原体又は病原体ベクターの1つ又は複数を制御するか、殺すか、傷つけるか、無力にするか又はその活性を低減することができる。これらの各方法の詳細については、以下でさらに説明する。
B.植物害虫への送達
例えば、植物害虫をPMP組成物と接触させることによってPMP組成物(例えば、本明細書の方法又はバイオリアクターに従って製造される)を植物害虫に送達する方法が本明細書に提供される。場合により、植物害虫を非ロードPMPで処置することができる。他の例では、PMPは、異種機能性剤、例えば殺虫剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤、線虫駆除剤、軟体動物駆除剤、ウイルス駆除剤又は雑草駆除剤)又は害虫制御剤(例えば、忌避剤)を含む。例えば、方法は、害虫の適応度を減少させるため、例えばPMP組成物の送達の結果として害虫侵入を予防又は処置するために有用であり得る。
一態様では、害虫の適応度を減少させる方法であって、本明細書に記載のPMP組成物を(例えば、有効な量及び有効な持続期間で)害虫に送達して、害虫の適応度を未処置の害虫(例えば、PMP組成物が送達されていない害虫)に対して減少させることを含む方法が本明細書に提供される。
一態様では、真菌感染を有する植物における真菌感染を減少させる(例えば、処置する)方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を植物害虫に送達することを含む方法が本明細書に提供される。
別の態様では、真菌感染を有する植物における真菌感染を減少させる(例えば、処置する)方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を植物害虫に送達することを含み、複数のPMPは、抗真菌剤を含む方法が本明細書に提供される。場合により、抗真菌剤は、真菌感染を引き起こす真菌中の遺伝子(例えば、dcl1及びdcl2(即ちdcl1/2)の発現を阻害する核酸である。場合により、真菌感染は、スクレロチニア属種(Sclerotinia spp.)(例えば、スクレロチニア・スクレロチオラム(Sclerotinia sclerotiorum)、ボトリチス属種(Botrytis spp.)(例えば、ボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea))、アスペルギルス属種(Aspergillus spp.)、フザリウム属種(Fusarium spp.)又はアオカビ属種(Penicillium spp.)に属する真菌によって引き起こされる。場合により、組成物は、シロイヌナズナアポプラストEVから生成されたPMPを含む。場合により、方法は、真菌感染を減少させるか又は実質的に排除する。
別の態様では、細菌感染を有する植物における細菌感染を減少させる(例えば、処置する)方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を植物害虫に送達することを含む方法が本明細書に提供される。
別の態様では、細菌感染を有する植物における細菌感染を減少させる(例えば、処置する)方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物を植物害虫に送達することを含み、複数のPMPは、抗菌剤を含む方法が本明細書に提供される。場合により、抗菌剤は、ストレプトマイシンである。場合により、細菌感染は、シュードモナス属種(Pseudomonas spp)(例えば、シュードモナス・シリンガエ(Pseudomonas syringae))に属する細菌によって引き起こされる。場合により、組成物は、シロイヌナズナアポプラストEVから生成されたPMPを含む。場合により、方法は、細菌感染を減少させるか又は実質的に排除する。
別の態様では、昆虫植物害虫の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を昆虫植物害虫に送達することを含む方法が本明細書に提供される。
別の態様では、昆虫植物害虫の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を昆虫植物害虫に送達することを含み、複数のPMPは、殺昆虫剤を含む方法が本明細書に提供される。場合により、殺昆虫剤は、ペプチド核酸である。場合により、昆虫植物害虫は、アブラムシである。場合により、昆虫植物害虫は、チョウ目(例えば、ツマジロクサヨトウ(Spodoptera frugiperda))である。場合により、方法は、昆虫植物害虫の適応度を未処置の昆虫植物害虫に対して減少させる。
別の態様では、線虫植物害虫の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を線虫植物害虫に送達することを含む方法が本明細書に提供される。
別の態様では、線虫植物害虫の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を線虫植物害虫に送達することを含み、複数のPMPは、殺線虫剤を含む方法が本明細書に提供される。場合により、殺線虫剤は、ニューロペプチド(例えば、Mi-NLP-15b)である。場合により、線虫植物害虫は、トウモロコシ根こぶ線虫である。場合により、方法は、線虫植物害虫の適応度を未処置の線虫植物害虫に対して減少させる。
別の態様では、雑草の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を雑草に送達することを含む方法が本明細書に提供される。
別の態様では、雑草の適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を雑草に送達することを含み、複数のPMPは、除草剤(例えば、グルホシネート)を含む方法が本明細書に提供される。場合により、雑草は、オヒシバ(Eleusine indica)である。場合により、方法は、雑草の適応度を未処置の雑草に対して減少させる。
PMP組成物の送達の結果としての害虫の適応度の減少は、いくつかの様式で現れ得る。場合により、害虫の適応度の減少は、PMP組成物の送達の結果としての害虫の生理機能の悪化又は低下(例えば、健康又は生存率の低減)として現れ得る。場合により、生物の適応度は、1つ又は複数のパラメーター、例として、限定されるものではないが、生殖率、生殖能力、寿命、生存能力、移動性、繁殖力、害虫成長、体重、代謝率若しくは代謝活性又は生存率により、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して測定することができる。例えば、本明細書に提供される方法又は組成物は、害虫の全般的な健康を減少させるか又は害虫の全生存率を減少させるのに有効であり得る。場合により、害虫の生存率の減少は、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超高い。場合により、この方法及び組成物は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して害虫の生殖(例えば、生殖率、生殖能力)を減少させるのに有効である。場合により、この方法及び組成物は、他の生理学的パラメーター、例えば移動性、体重、寿命、生殖能力又は代謝率を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効である。
場合により、害虫適応度の減少は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較した害虫における1つ又は複数の栄養素(例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド)の生成の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、害虫における栄養素(例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド)の生成を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効であり得る。
場合により、害虫適応度の減少は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較した、殺虫剤に対する害虫の感受性の増加及び/又は殺虫剤に対する害虫の抵抗性の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、殺虫剤に対する害虫の感受性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。殺虫剤は、当技術分野で公知の任意の殺虫剤、例として殺昆虫剤であり得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して、殺虫剤を利用可能な基質に代謝又は分解する害虫の能力を減少させることにより、殺虫剤に対する害虫の感受性を増加させ得る。
場合により、害虫適応度の減少は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較した、アレロケミカル作用物質に対する害虫の感受性の増加及び/又はアレロケミカル作用物質に対する害虫の抵抗性の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、アレロケミカル作用物質に対する害虫の抵抗性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効であり得る。場合により、アレロケミカル作用物質は、カフェイン、大豆シスタチン、フェニトロチオン、モノテルペン、ジテルペン酸又はフェノール化合物(例えば、タンニン、フラボノイド)である。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して、アレロケミカル作用物質を利用可能な基質に代謝又は分解する害虫の能力を減少させることにより、アレロケミカル作用物質に対する害虫の感受性を増加させ得る。
場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して、寄生虫又は病原体(例えば、真菌性、細菌性又はウイルス性病原体又は寄生虫)に対する害虫の抵抗性を減少させるのに有効であり得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、病原体又は寄生虫(例えば、真菌性、細菌性若しくはウイルス性病原体;又は寄生ダニ)に対する害虫の抵抗性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効であり得る。
場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較して、植物病原体(例えば、植物ウイルス(例えば、TYLCV)又は植物細菌(例えば、アグロバクテリウム属種(Agrobacterium spp)))を担持するか又は感染させる害虫の能力を減少させるのに有効であり得る。例えば、本明細書に提供される方法又は組成物は、植物病原体(例えば、植物ウイルス(例えば、TYLCV)又は植物細菌(例えば、アグロバクテリウム属種(Agrobacterium spp)))を担持するか又は感染させる害虫の能力を、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない害虫に見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効であり得る。
加えて又は代わりに、雑草駆除剤をPMP又はその組成物中に含める場合、方法はさらに、雑草の適応度を減少させるか又は雑草を枯らすために使用することもできる。このような例では、方法は、雑草の適応度を未処置の雑草(例えば、PMP組成物が投与されていない雑草)と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又はそれを超えて減少させるのに有効であり得る。例えば、方法は、雑草を枯らすのに有効であり得、それにより雑草の集団を未処置の雑草と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又はそれを超えて減少させ得る。場合により、方法は、雑草を実質的に排除する。本方法に従って処置することができる雑草の例については、本明細書にさらに記載される。
場合により、害虫適応度の減少は、PMP組成物が投与されていない害虫と比較した他の適応度の不利点、例えば特定の環境因子(例えば、高温又は低温耐性)に対する耐性の減少、特定の生息環境で生存する能力の減少又は特定の食餌を維持する能力の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の複数の様式で害虫適応度を低減させるのに有効であり得る。さらに、PMP組成物は、任意の数の害虫綱、目、科、属又は種(例えば、1つの害虫種、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、200、250、500又はそれを超える害虫種)における害虫適応度を減少させ得る。場合により、PMP組成物は、単一の害虫綱、目、科、属又は種に作用する。
害虫適応度は、当技術分野における任意の標準的方法を使用して評価することができる。場合により、害虫適応度は、個々の害虫を評価することによって評価することができる。代わりに、害虫適応度は、害虫集団を評価することによって評価することができる。例えば、害虫適応度の減少は、他の昆虫との競争の成功の減少として現れ、それにより害虫集団のサイズの減少をもたらし得る。
i.真菌
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物における真菌感染を予防又は処置するために、真菌の適応度を減少させるのに有用であり得る。真菌をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を真菌に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、真菌感染のリスクがあるか又は真菌感染を有する植物にPMP組成物を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、植物における真菌性病害を引き起こす真菌への送達に好適であり、病害には、うどんこ病病原体、例えばブルメリア属(Blumeria)種、例えばブルメリア・グラミニス(Blumeria graminis);ポドスファエラ属(Podosphaera)種、例えばポドスファエラ・レウコトリカ(Podosphaera leucotricha);スファエロテカ属(Sphaerotheca)種、例えばスファエロテカ・フリギネア(Sphaerotheca fuliginea);ウンシヌラ属(Uncinula)種、例えばウンシヌラ・ネカトル(Uncinula necator)によって引き起こされる病害;例えば、さび病病原体、例えばギムノスポランギウム属(Gymnosporangium)種、例えばギムノスポランギウム・サビナエ(Gymnosporangium sabinae);ヘミレイア属(Hemileia)種、例えばヘミレイア・バスタトリクス(Hemileia vastatrix);ファコプソラ属(Phakopsora)種、例えばファコプソラ・パキリジ(Phakopsora pachyrhizi)及びファコプソラ・メイボミアエ(Phakopsora meibomiae);プクシニア属(Puccinia)種、例えばプクシニア・レコンジテ(Puccinia recondite)、P.トリシチナ(P.triticina)、P.グラミニス(P.graminis)又はP.ストリフォルミス(P.striiformis)若しくはP.ホルデイ(P.hordei);ウロマイセス属(Uromyces)種、例えばウロマイセス・アペンジクラツス(Uromyces appendiculatus)によって引き起こされる病害;卵菌類(Oomycetes)の群からの病原体、例えばアルブゴ属(Albugo)種、例えばアルグゴ・カンジダ(Algubo candida;ブレミア属(Bremia)種、例えばブレミア・ラクツカエ(Bremia lactucae);ペロノスポラ属(Peronospora)種、例えばペロノスポラ・ピシ(Peronospora pisi)、P.パラシチカ(P.parasitica)又はP.ブラシカエ(P.brassicae);フィトフトラ属(Phytophthora)種、例えばフィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans);プラスモパラ属(Plasmopara)種、例えばプラスモパラ・ビチコラ(Plasmopara viticola);シュードペロノスポラ属(Pseudoperonospora)種、例えばシュードペロノスポラ・フムリ(Pseudoperonospora humuli)又はシュードペロノスポラ・クベンシス(Pseudoperonospora cubensis);ピシウム属(Pythium)種、例えばピシウム・ウルチムム(Pythium ultimum)によって引き起こされる病害;例えば、アルテルナリア属(Alternaria)種、例えばアルテルナリア・ソラニ(Alternaria solani);セルコスポラ属(Cercospora)種、例えばセルコスポラ・ベチコラ(Cercospora beticola);クラジオスポルム属(Cladiosporium)種、例えばクラジオスポリウム・ククメリヌム(Cladiosporium cucumerinum);コクリオボルス属(Cochliobolus)種、例えばコクリオボルス・サチブス(Cochliobolus sativus)(分生子形態:ドレクスレラ属(Drechslera)、シノニム:ヘルミントスポリウム属(Helminthosporium))、コクリオボルス・ミヤベアヌス(Cochliobolus miyabeanus);コレトトリクム属(Colletotrichum)種、例えばコレトトリクム・リンデムタニウム(Colletotrichum lindemuthanium);シクロコニウム属(Cycloconium)種、例えばシクロコニウム・オレアギヌム(Cycloconium oleaginum);ジアポルテ属(Diaporthe)種、例えばジアポルテ・シトリ(Diaporthe citri);エルシノエ属(Elsinoe)種、例えばエルシノエ・ファウセッチイ(Elsinoe fawcettii);グロエオスポリウム属(Gloeosporium)種、例えばグロエオスポリウム・ラエチコロル(Gloeosporium laeticolor);グロメレラ属(Glomerella)種、例えばグロメレラ・シングラタ(Glomerella cingulata);グイグナルジア属(Guignardia)種、例えばグイグナルジア・ビドウェリ(Guignardia bidwelli);レプトスファエリア属(Leptosphaeria)種、例えばレプトスファエリア・マクランス(Leptosphaeria maculans)、レプトスファエリア・ノドルム(Leptosphaeria nodorum);マグナポルテ属(Magnaporthe)種、例えばマグナポルテ・グリセア(Magnaporthe grisea);ミクロドキウム属(Microdochium)種、例えばミクロドキウム・ニバレ(Microdochium nivale);ミコスファエレラ属(Mycosphaerella)種、例えばミコスファエレラ・グラミニコラ(Mycosphaerella graminicola)、M.アラキジコラ(M.arachidicola)及びM.フィフィエンシス(M.fifiensis);ファエオスファエリア属(Phaeosphaeria)種、例えばファエオスファエリア・ノドルム(Phaeosphaeria nodorum);ピレノホラ属(Pyrenophora)種、例えばピレノホラ・テレス(Pyrenophora teres)、ピレノホラ・トリチシ・レペンチス(Pyrenophora tritici repentis);ラムラリア属(Ramularia)種、例えばラルムラリア・コロ-シグニ(Ramularia collo-cygni)、ラルムラリア・アレオラ(Ramularia areola);リンコスポリウム属(Rhynchosporium)種、例えばリンコスポリウム・セカリス(Rhynchosporium secalis);セプトリア属(Septoria)種、例えばセプトリア・アピイ(Septoria apii)、セプトリア・リコペルシイ(Septoria lycopersii);チフラ属(Typhula)種、例えばチフラ・インカルナタ(Typhula incarnata);ベンツリア属(Venturia)種、例えばベンツリア・イナエクアリス(Venturia inaequalis)によって引き起こされる葉枯病及び葉萎凋病;例えば、コルチシウム属(Corticium)種、例えばコルチシウム・グラミネアルム(Corticium graminearum);フザリウム属(Fusarium)種、例えばフザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum);ガエウマンノマイセス属(Gaeumannomyces)種、例えばガエウマンノマイセス・グラミニス(Gaeumannomyces graminis);リゾクトニア属(Rhizoctonia)種、例えばリゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)によって引き起こされる根及び茎の病害;例えば、サロクラジウム・オリゼ(Sarocladium oryzae)によって引き起こされるサロクラジウム属(Sarocladium)病);例えば、スクレロチウム・オリゼ(Sclerotium oryzae);タペシア属(Tapesia)種、例えばタペシア・アクホルミス(Tapesia acuformis);チエラビオプシス属(Thielaviopsis)種、例えばチエラビオプシス・バシコラ(Thielaviopsis basicola)によって引き起こされるスクレロチウム属(Sclerotium)病;例えば、アルテルナリア属(Alternaria)種、例えばアルテルナリア属種(Alternaria spp.);アスペルギルス属(Aspergillus)種、例えばアスペルギルス・フラブス(Aspergillus flavus);クラドスポリウム属(Cladosporium)種、例えばクラドスポリウム・クラドスポリオイデス(Cladosporium cladosporioides);クラビセプス属(Claviceps)種、例えばクラビセプス・プルプレア(Claviceps purpurea);フザリウム属(Fusarium)種、例えばフザリウム・クルモラム(Fusarium culmorum);ジベレラ属(Gibberella)種、例えばジベレラ・ゼアエ(Gibberella zeae);モノグラフェラ属(Monographella)種、例えばモノグラフェラ・ニバリス(Monographella nivalis);セプトリア属(Septoria)種、例えばセプトリア・ノドラム(Septoria nodorum)によって引き起こされる穂及び円錐花序(トウモロコシ穂軸を含む)の病害;黒穂菌、例えばスファセロテカ属(Sphacelotheca)種、例えばスファセロテカ・レイリアナ(Sphacelotheca reiliana);チレチア属種(Tilletia)種、例えばチレチア・カリエス(Tilletia caries)、T.コントロベルサ(T.controversa);ウロシスチス属(Urocystis)種、例えばウロシスチス・オクルタ(Urocystis occulta);ウスチラゴ属(Ustilago)種、例えばウスチラゴ・ヌダ(Ustilago nuda)、U.ヌダ・トリチシ(U.nuda tritici)によって引き起こされる病害;例えば、アスペルギルス属(Aspergillus)種、例えばアスペルギルス・フラブス(Aspergillus flavus);ボトリチス属(Botrytis)種、例えばボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea);ペニシリウム属(Penicillium)種、例えばペニシリウム・エキスパンサム(Penicillium expansum)及びP.プルプロゲナム(P.purpurogenum);スクレロチニア属(Sclerotinia)種、例えばスクレロチニア・スクレロチオラム(Sclerotinia sclerotiorum);ベルチシリウム属(Verticilium)種、例えばベルチシリウム・アルボアトラム(Verticilium alboatrum)によって引き起こされる果実腐敗;例えば、以下のものによって引き起こされる種子及び土壌が媒介する腐食、カビ、萎凋、腐敗及び立枯性の病害:アルテルナリア属(Alternaria)種、例えばアルテルナリア・ブラシシコラ(Alternaria brassicicola)によって引き起こされるもの;アファノマイセス属(Aphanomyces)種、例えばアファノマイセス・エウテイケス(Aphanomyces euteiches)によって引き起こされるもの;アスコキタ属(Ascochyta)種、例えばアスコキタ・レンチス(Ascochyta lentis)によって引き起こされるもの;アスペルギルス属(Aspergillus)種、例えばアスペルギルス・フラブス(Aspergillus flavus)によって引き起こされるもの;クラドスポリウム属(Cladosporium)種、例えばクラドスポリウム・ヘルバラム(Cladosporium herbarum)によって引き起こされるもの;コクリオボルス属(Cochliobolus)種、例えばコクリオボルス・サチブス(Cochliobolus sativus);(分生子形態:ドレクスレラ属(Drechslera)、ビポラリス属(

Bipolaris)シノニム:ヘルミントスポリウム属(Helminthosporium))によって引き起こされるもの;コレトトリカム属(Colletotrichum)種、例えばコレトトリカム・コッコデス(Colletotrichum coccodes)によって引き起こされるもの;フザリウム属(Fusarium)種、例えばフザリウム・クルモラム(Fusarium culmorum)によって引き起こされるもの;ジベレラ属(Gibberella)種、例えばジベレラ・ゼアエ(Gibberella zeae)によって引き起こされるもの;マクロフォミナ属(Macrophomina)種、例えばマクロフォミナ・ファゼオリナ(Macrophomina phaseolina)によって引き起こされるもの;モノグラフェラ属(Monographella)種)、例えばモノグラフェラ・ニバリス(Monographella nivalis)によって引き起こされるもの;ペニシリウム属(Penicillium)種、例えばペニシリウム・エキスパンサム(Penicillium expansum)によって引き起こされるもの;フォーマ属(Phoma)種、例えばフォーマ・リンガム(Phoma lingam)によって引き起こされるもの;フォモプシス属(Phomopsis)種、例えばフォモプシス・ソジャエ(Phomopsis sojae)によって引き起こされるもの;フィトフトラ種(Phytophthora)種、例えばフィトフトラ・カクトラム(Phytophthora cactorum)によって引き起こされるもの;ピレノホラ属(Pyrenophora)種、例えばピレノホラ・グラミネア(Pyrenophora graminea)によって引き起こされるもの;ピリクラリア属(Pyricularia)種、例えばピリクラリア・オリゼ(Pyricularia oryzae)によって引き起こされるもの;ピチウム属(Pythium)種、例えばピチウム・ウルチマム(Pythium ultimum)によって引き起こされるもの;リゾクトニア属(Rhizoctonia)種、例えばリゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)によって引き起こされるもの;リゾプス属(Rhizopus)種、例えばリゾプス・オリゼ(Rhizopus oryzae)によって引き起こされるもの;スクレロチウム属(Sclerotium)種、例えばスクレロチウム・ロルフシイ(Sclerotium rolfsii)によって引き起こされるもの;セプトリア属(Septoria)種、例えばセプトリア・ノドラム(Septoria nodorum)によって引き起こされるもの;チフラ属(Typhula)種、例えばチフラ・インカルナタ(Typhula incarnata)によって引き起こされるもの;ベルチシリウム属(Verticillium)種、例えばベルチシリウム・ダーリアエ(Verticillium dahliae)によって引き起こされるもの;例えば、:ネクトリア属(Nectria)種、例えばネクトリア・ガリゲナ(Nectria galligena)によって引き起こされる癌腫病、虫こぶ及び天狗巣病;例えば、モニリニア属(Monilinia)種、例えばモニリニア・ラキサ(Monilinia laxa)によって引き起こされる萎凋病;例えば、エクソバシジウム属(Exobasidium)種、例えばエクソバシジウム・ベキサンス(Exobasidium vexans);タフリナ属(Taphrina)種、例えばタフリナ・デフォルマンス(Taphrina deformans)によって引き起こされる葉ぶくれ病又は葉巻病;例えば、以下のものによって引き起こされる木本植物の変性病害:例えば、ファエモニエラ・クラミドスポラ(Phaemoniella clamydospora)、ファエオアクレモニウム・アレオフィラム(Phaeoacremonium aleophilum)及びフォミチポリア・メジテラネア(Fomitiporia mediterranea)によって引き起こされるエスカ病;例えば、ユータイパ・ラタ(Eutypa lata)によって引き起こされるユータイパ・ダイバック;例えば、シママンネンタケ(Ganoderma boninense)によって引き起こされるマンネンタケ属(Ganoderma)病;例えば、リギドポルス・リグノサス(Rigidoporus lignosus)によって引き起こされるリギドポルス属(Rigidoporus)病;例えば、ボトリチス属種(Botrytis)種、例えばボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea)によって引き起こされる花及び種子の病害;例えば、リゾクトニア属(Rhizoctonia)種、例えばリゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani);ヘルミントスポリウム属(Helminthosporium)種、例えばヘルミントスポリウム・ソラニ(Helminthosporium solani)によって引き起こされる植物塊茎の病害;例えば、プラスモディオフォラ属(Plasmodiophora)種、例えばプラスモディオフォラ・ブラシカエ(Plamodiophora brassicae)によって引き起こされる根こぶ;細菌性病原体、例えばキサントモナス属(Xanthomonas)種、例えばキサントモナス・カムペストリス病原型オリゼ(Xanthomonas campestris pv.oryzae);シュードモナス属(Pseudomonas)種、例えばシュードモナス・シリンガエ病原型ラクリマンス(Pseudomonas syringae pv.lachrymans);エルウィニア属(Erwinia)種、例えばエルウィニア・アミロボラ(Erwinia amylovora)によって引き起こされる病害が含まれる。
例えば、以下のものによって引き起こされる、葉、茎、鞘及び種子に対する真菌性病害:アルテルナリア属(Alternaria)斑点病(アルテルナリア属種アトランス・テニュイッシマ(Alternaria spec.atrans tenuissima))、炭疽病(コレトトリクム・グロエオスポロイデス・デマティウム変種トランケイタム(Colletotrichum gloeosporoides dematium var.truncatum))、褐斑病(セプトリア・グリシネス(Septoria glycines)、テンサイ褐斑病及び胴枯病(セルコスポラ・キクチイ(Cercospora kikuchii))、コアネフォラ属(choanephora)葉枯病(コアネフォラ・インファンディブリフェラ・トリスポラ((Choanephora infundibulifera trispora(シノニム))、ダクチュリオフォラ属(dactuliophora)斑点病(ダクチュリオフォラ・グリシネス((Dactuliophora glycines))、べと病(ペロノスポラ・マンシュリカ(Peronospora manshurica))、ドレクスレラ属(drechslera)胴枯病(ドレクスレラ・グリシニ(Drechslera glycini))、フロッグアイ斑点病(セルコスポラ・ソジナ(Cercospora sojina))、レプトスファエルリナ属(leptosphaerulina)斑点病(レプトスファエルリナ・トリフォリイ(Leptosphaerulina trifolii))、フィロスティクタ属(phyllostica)斑点病(フィロスティクカ・ソジャエコラ(Phyllosticta sojaecola))、さや及び茎焼枯病(ホモプシス・ソジャエ(Phomopsis sojae))、うどんこ病(ミクロスファエラ・ディフューザ(Microsphaera diffusa))、ピレノカエタ属(pyrenochaeta)斑点病(ピレノカエタ・グリシネス(Pyrenochaeta glycines))、ダイズ葉腐病、葉腐病及びくもの巣病(リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani))、さび病(ファコプソラ・パチライジ(Phakopsora pachyrhizi)、ファコプソラ・メイボミアエ(Phakopsora meibomiae))、黒星病((スファセロマ・グリシネス(Sphaceloma glycines))、ステムフィリウム属(stemphylium)葉枯病((ステムフィリウム・ボトリオサム(Stemphylium botryosum))、褐色輪紋病(コリネスポラ・カッシイコラ((Corynespora cassiicola))。
例えば、以下のものによって引き起こされる、根及び茎基部に対する真菌性病害:黒根病(カロネクトリア・クロタラリアエ(Calonectria crotalariae))、炭腐病(マクロフォミナ・ファゼオリナ(Macrophomina phaseolina))、フザリウム属(fusarium)胴枯病又は萎凋病、根腐病並びに鞘及び頸領の腐敗(フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum)、フザリウム・オルトセラス(Fusarium orthoceras)、フザリウム・セミテクタム(Fusarium semitectum)、フザリウム・エクイセチ(Fusarium equiseti)、マイコレプトディスカス属(mycoleptodiscus)根腐病(マイコレプトディスカス・テレストリス(Mycoleptodiscus terrestris))、ネオコスモスポラ属(neocosmospora)(ネオコスモスポラ・バスインフェクタ(Neocosmospora vasinfecta))、鞘及び茎の胴枯病(ディアポルセ・ファセオロラム(Diaporthe phaseolorum))、茎の癌腫(ディアポルセ・ファセオロラム変種カウリボラ(Diaporthe phaseolorum var.caulivora))、フィトフソラ腐敗(フィトフソラ・メガスペルマ(Phytophthora megasperma))、落葉病(フィアロフォラ・グレガータ(Phialophora gregata))、ピチウム属(pythium)腐敗(ピチウム・アファニデルマタム(Pythium aphanidermatum)、ピチウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)、ピチウム・デバリアナム(Pythium debaryanum)、ピチウム・ミリオチラム(Pythium myriotylum)、ピチウム・ウルティマム(Pythium ultimum))、リゾクトニア属(rhizoctonia)根腐病、茎腐敗及び立枯病(リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani))、スクレロチニア属(sclerotinia)茎腐敗(スクレロチニア・スクレロチオラム(Sclerotinia sclerotiorum))、スクレロチニア属(sclerotinia)白絹病(スクレロチニア・ロルフシイ(Sclerotinia rolfsii))、チエラビオプシス属(thielaviopsis)根腐病(チエラビオプシス・バシコラ(Thielaviopsis basicola))。
ある場合には、真菌は、スクレロチニア属種(Sclerotinia spp)(スクレロチニア・スクレロチオラム(Scelrotinia sclerotiorum))である。ある場合には、真菌は、ボトリチス属種(Botrytis spp)(例えば、ボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea))である。ある場合には、真菌は、アスペルギルス属種(Aspergillus spp)である。ある場合には、真菌は、フザリウム属種(Fusarium spp)である。ある場合には、真菌は、アオカビ属種(Penicillium spp)である。
本発明の組成物は、様々な真菌制御用途において有用である。上記組成物を使用して、収穫前の真菌性植物病原体又は収穫後の真菌病原体を制御することができる。一実施形態では、上記組成物のいずれかを使用して、植物、植物周辺区域又は食用の栽培キノコ、キノコ菌糸若しくはキノコ堆肥に組成物を適用することにより、標的病原体、例えばフザリウム属(Fusarium)種、ボトリチス属(Botrytis)種、バーティシリウム属(Verticillium)種、リゾクトニア属(Rhizoctonia)種、トリコデルマ属(Trichoderma)種又はピチウム属(Pythium)種を制御する。別の実施形態では、本発明の組成物を使用して、収穫後病原体、例えばアオカビ属(Penicillium)種、ゲオトリクム属(Geotrichum)種、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)又はコレトトリクム属((Colletotrichum)種を制御する。
表6は、本明細書に記載のPMP組成物及び関連する方法を使用して処置又は予防することができる真菌及びそれに関連する植物病害のさらなる例を提供する。
Figure 2022529503000010
Figure 2022529503000011
Figure 2022529503000012
Figure 2022529503000013
Figure 2022529503000014
Figure 2022529503000015
Figure 2022529503000016
Figure 2022529503000017
Figure 2022529503000018
ii.細菌
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物における細菌感染を予防又は処置するために、細菌の適応度を減少させるのに有用であり得る。細菌をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を細菌に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、本方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、細菌感染のリスクがあるか又は細菌感染を有する植物にバイオ駆除剤を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、細菌又はその感染植物、例として以下にさらに記載される任意の細菌への送達に好適である。例えば、細菌は、アクチノバクテリア門(Actinobacteria)又はプロテオバクテリア門(Proteobacteria)に属するもの、例えばバークホルデリア科(Burkholderiaceae)、キサントモナス科(Xanthomonadaceae)、シュードモナス科(Pseudomonadaceae)、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、マイクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)及びリゾビウム科(Rhizobiaceae)の科の細菌であり得る。
場合により、細菌は、アシドボラキス・アベナエ亜種(Acidovorax avenae subsp.)、例として、例えばアシドボラキス・アベナエ亜種アベナエ(Acidovorax avenae subsp.avenae)(=シュードモナス・アベナエ亜種アベナエ(Pseudomonas avenae subsp.avenae)、アシドボラキス・アベナエ亜種カトレイアエ(Acidovorax avenae subsp.cattleyae)(=シュードモナス・カトレイアエ(Pseudomonas cattleyae))又はアシドボラキス・アベナエ亜種シトルリ(Acidovorax avenae subsp.citrulli)(=シュードモナス・シュードアルカリゲネス亜種シトルリ(Pseudomonas pseudoalcaligenes subsp.citrulli)、シュードモナス・アベナエ亜種シトルリ(Pseudomonas avenae subsp.citrulli))である。
場合により、細菌は、バークホルデリア属種(Burkholderia spp.)、例として、例えばバークホルデリア・アンドロポゴニス(Burkholderia andropogonis)(=シュードモナス・アンドロポゴニス(Pseudomonas andropogonis)、シュードモナス・ウッドシイ(Pseudomonas woodsii))、バークホルデリア・カリオフィリ(Burkholderia caryophylli)(=シュードモナス・カリオフィリ(Pseudomonas caryophylli))、バークホルデリア・セパシア(Burkholderia cepacia)(=シュードモナス・セパシア(Pseudomonas cepacia))、バークホルデリア・グラジオリ(Burkholderia gladioli)(=シュードモナス・グラジオリ(Pseudomonas gladioli))、バークホルデリア・グラジオリ病原型アガリシコラ(Burkholderia gladioli pv.agaricicola)(=シュードモナス・グラジオリ病原型アガリシコラ(Pseudomnas gladioli pv.agaricicola))、バークホルデリア・グラジオリ病原型アリイコラ(Burkholderia gladioli pv.alliicola)(即ちシュードモナス・グラジオリ病原型アリイコラ(Pseudomonas gladioli pv.alliicola)、バークホルデリア・グラジオリ病原型グラジオリ(Burkholderia gladioli pv.gladioli)(即ちシュードモナス・グラジオリ(Pseudomonas gladioli)、シュードモナス・グラジオリ病原型グラジオリ(Pseudomonas gladioli pv.gladioli))、バークホルデリア・グルマエ(Burkholderia glumae)(即ちシュードモナス・グルマエ(Pseudomonas glumae))、バークホルデリア・プランタリイ(Burkholderia plantarii)(即ちシュードモナス・プランタリイ(Pseudomonas plantarii))、バークホルデリア・ソラナセアルム(Burkholderia solanacearum)(即ちラルストニア・ソラナセアルム(Ralstonia solanacearum)又はラルストニア属種(Ralstonia spp.)である。
場合により、細菌は、リベリバクテル属種(Liberibacter spp.)、例としてカンジダツス・リベリバクテル種(Candidatus Liberibacter spec.)、例として、例えばカンジダツス・リベリバクテル・アシアチクス(Candidatus Liberibacter asiaticus)、リベリバクテル・アフリカヌス(Laf)(Liberibacter africanus(Laf))、リベリバクテル・アメリカヌス(Lam)(Liberibacter americanus(Lam))、リベリバクテル・アシアチクス(Las)(Liberibacter asiaticus(Las))、リベリバクテル・エウロパエウス(Leu)(Liberibacter europaeus(Leu))、リベリバクテル・プシラウロウス(Liberibacter psyllaurous)又はリベリバクテル・ソラナセアルム(Lso)(Liberibacter solanacearum(Lso))である。
場合により、細菌は、コリネバクテリウム属種(Corynebacterium spp.)、例として、例えばコリネバクテリウム・ファシアンス(Corynebacterium fascians)、コリネバクテリウム・フラクムファシエンス病原型フラクムファシエンス(Corynebacterium flaccumfaciens pv.flaccumfaciens)、コリネバクテリウム・ミチガネンシス(Corynebacterium michiganensis)、コリネバクテリウム・ミチガネンシス病原型トリシチ(Corynebacterium michiganense pv.tritici)、コリネバクテリウム・ミチガネンシス病原型ネブラスケンセ(Corynebacterium michiganense pv.nebraskense)又はコリネバクテリウム・セペドニクム(Corynebacterium sepedonicum)である。
場合により、細菌は、エルウィニア属種(Erwinia spp.)、例として、例えばエルウィニア・アミロボラ(Erwinia amylovora)、エルウィニア・アナナス(Erwinia ananas)、エルウィニア・カロトボラ(Erwinia carotovora)(即ちペクトバクテリウム・カロトボルム(Pectobacterium carotovorum))、エルウィニア・カロトボラ亜種アトロセプチカ(Erwinia carotovora subsp.atroseptica)、エルウィニア・カロトボラ亜種カロトボラ(Erwinia carotovora subsp.carotovora)、エルウィニア・クリサンテミ(Erwinia chrysanthemi)、エルウィニア・クリサンテミ病原型ゼアエ(Erwinia chrysanthemi pv.zeae)、エルウィニア・ジソルベンス(Erwinia dissolvens)、エルウィニア・ヘルビコラ(Erwinia herbicola)、エルウィニア・ラポンチク(Erwinia rhapontic)、エルウィニア・ステワルチイイ(Erwinia stewartiii)、エルウィニア・トラケイフィラ(Erwinia tracheiphila)又はエルウィニア・ウレドボラ(Erwinia uredovora)である。
場合により、細菌は、シュードモナス・シリンガエ亜種(Pseudomonas syringae subsp.)、例として、例えばシュードモナス・シリンガエ病原型アクチニジアエ(Psa)(Pseudomonas syringae pv.actinidiae(Psa))、シュードモナス・シリンガエ病原型アトロファシエンス(Pseudomonas syringae pv.atrofaciens)、シュードモナス・シリンガエ病原型コロナファシエンス(Pseudomonas syringae pv.coronafaciens)、シュードモナス・シリンガエ病原型グリシネア(Pseudomonas syringae pv.glycinea)、シュードモナス・シリンガエ病原型ラクリマンス(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)、シュードモナス・シリンガエ病原型マクリコラ(Pseudomonas syringae pv.maculicola)、シュードモナス・シリンガエ病原型パプランス(Pseudomonas syringae pv.papulans)、シュードモナス・シリンガエ病原型ストリアファシエンス(Pseudomonas syringae pv.striafaciens)、シュードモナス・シリンガエ病原型シリンガエ(Pseudomonas syringae pv.syringae)、シュードモナス・シリンガエ病原型トマト(Pseudomonas syringae pv.tomato)又はシュードモナス・シリンガエ病原型タバシ(Pseudomonas syringae pv.tabaci)である。
場合により、細菌は、ストレプトマイセス属種(Streptomyces spp.)、例として、例えばストレプトマイセス・アシジスカビエス(Streptomyces acidiscabies)、ストレプトマイセス・アルビドフラブス(Streptomyces albidoflavus)、ストレプトマイセス・カンジズス(Streptomyces candidus)(即ちアクチノマイセス・カンジズス(Actinomyces candidus))、ストレプトマイセス・カビスカビエス(Streptomyces caviscabies)、ストレプトマイセス・コリヌス(Streptomyces collinus)、ストレプトマイセス・エウロパエイスカビエイ(Streptomyces europaeiscabiei)、ストレプトマイセス・インテルメジウス(Streptomyces intermedius)、ストレプトマイセス・イポモエアエ(Streptomyces ipomoeae)、ストレプトマイセス・ルリジスカビエイ(Streptomyces luridiscabiei)、ストレプトマイセス・ニベイスカビエイ(Streptomyces niveiscabiei)、ストレプトマイセス・プニシスカビエイ(Streptomyces puniciscabiei)、ストレプトマイセス・レツクリスカビエイ(Streptomyces retuculiscabiei)、ストレプトマイセス・スカビエイ(Streptomyces scabiei)、ストレプトマイセス・スカビエス(Streptomyces scabies)、ストレプトマイセス・セトニイ(Streptomyces setonii)、ストレプトマイセス・ステリイスカビエイ(Streptomyces steliiscabiei)、ストレプトマイセス・ツルギジスカビエス(Streptomyces turgidiscabies)又はストレプトマイセス・ウェドモレンシス(Streptomyces wedmorensis)である。
場合により、細菌は、キサントモナス・アキソノポジス亜種(Xanthomonas axonopodis subsp.)、例として、例えばキサントモナス・アキソノポジス病原型アルファルファエ(Xanthomonas axonopodis pv.alfalfae)(=キサントモナス・アルファルファエ(Xanthomonas alfalfae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型アウランチホリイ(Xanthomonas axonopodis pv.aurantifolii)(=キサントモナス・フスカンス亜種アウランチホリイ(Xanthomonas fuscans subsp.aurantifolii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型アリイ(Xanthomonas axonopodis pv.allii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型アリイ(Xanthomonas campestris pv.allii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型アキソノポジス(Xanthomonas axonopodis pv.axonopodis)、キサントモナス・アキソノポジス病原型バウヒニアエ(Xanthomonas axonopodis pv.bauhiniae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型バウヒニアエ(Xanthomonas campestris pv.bauhiniae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ベゴニアエ(Xanthomonas axonopodis pv.begoniae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ベゴニアエ(Xanthomonas campestris pv.begoniae)、キサントモナス・アキソノポジス病原型ベトリコラ(Xanthomonas axonopodis pv.betlicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ベトリコラ(Xanthomonas campestris pv.betlicola))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ビオフィチ(Xanthomonas axonopodis pv.biophyti)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ビオフィチ(Xanthomonas campestris pv.biophyti))、キサントモナス・アキソノポジス病原型カジャニ(Xanthomonas axonopodis pv.cajani)(=キサントモナス・カムペストリス病原型カジャニ(Xanthomonas campestris pv.cajani))、キサントモナス・アキソノポジス病原型カサバエ(Xanthomonas axonopodis pv.cassavae)(=キサントモナス・カサバエ(Xanthomonas cassavae))、キサントモナス・カムペストリス病原型カサバエ(Xanthomonas campestris pv.cassavae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型カシアエ(Xanthomonas axonopodis pv.cassiae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型カシアエ(Xanthomonas campestris pv.cassiae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型シトリ(Xanthomonas axonopodis pv.citri)(=キサントモナス・シトリ(Xanthomonas citri))、キサントモナス・アキソノポジス病原型シトルメロ(Xanthomonas axonopodis pv.citrumelo)(=キサントモナス・アルファルファエ亜種シトルメロニス(Xanthomonas alfalfae subsp.citrumelonis))、キサントモナス・アキソノポジス病原型クリトリアエ(Xanthomonas axonopodis pv.clitoriae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型クリトリアエ(Xanthomonas campestris pv.clitoriae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型コラカナエ(Xanthomonas axonopodis pv.coracanae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型コラカナエ(Xanthomonas campestris pv.coracanae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型シアモプシジス(Xanthomonas axonopodis pv.cyamopsidis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型シアモプシジス(Xanthomonas campestris pv.cyamopsidis))、キサントモナス・アキソノポジス病原型デスモジイ(Xanthomonas axonopodis pv.desmodii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型デスモジイ(Xanthomonas campestris pv.desmodii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型デスモジイガンゲチシ(Xanthomonas axonopodis pv.desmodiigangetici)(=キサントモナス・カムペストリス病原型デスモジイガンゲチシ(Xanthomonas campestris pv.desmodiigangetici)、キサントモナス・アキソノポジス病原型デスモジイラキシフロリ(Xanthomonas axonopodis pv.desmodiilaxiflori)(=キサントモナス・カムペストリス病原型デスモジイラキシフロリ(Xanthomonas campestris pv.desmodiilaxiflori))、キサントモナス・アキソノポジス病原型デスモジイロツンジホリイ(Xanthomonas axonopodis pv.desmodiirotundifolii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型デスモジイロツンジホリイ(Xanthomonas campestris pv.desmodiirotundifolii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ジエフェンバキアエ(Xanthomonas axonopodis pv.dieffenbachiae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ジエフェンバキアエ(Xanthomonas campestris pv.dieffenbachiae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型エリトリナエ(Xanthomonas axonopodis pv.erythrinae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型エリトリナエ(Xanthomonas campestris pv.erythrinae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ファシクラリス(Xanthomonas axonopodis pv.fascicularis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ファシクラリ(Xanthomonas campestris pv.fasciculari))、キサントモナス・アキソノポジス病原型グリシネス(Xanthomonas axonopodis pv.glycines)(=キサントモナス・カムペストリス病原型グリシネス(Xanthomonas campestris pv.glycines))、キサントモナス・アキソノポジス病原型クハヤエ(Xanthomonas axonopodis pv.khayae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型クハヤエ(Xanthomonas campestris pv.khayae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型レスペデザエ(Xanthomonas axonopodis pv.lespedezae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型レスペデザエ(Xanthomonas campestris pv.lespedezae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型マクリホリイガルデニアエ(Xanthomonas axonopodis pv.maculifoliigardeniae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型マクリホリイガルデニアエ(Xanthomonas campestris pv.maculifoliigardeniae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型マルバセアルム(Xanthomonas axonopodis pv.malvacearum)(=キサントモナス・シトリ亜種マルバセアルム(Xanthomonas citri subsp.malvacearum))、
キサントモナス・アキソノポジス病原型マニホチス(Xanthomonas axonopodis pv.manihotis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型マニホチス(Xanthomonas campestris pv.manihotis))、キサントモナス・アキソノポジス病原型マルチニイコラ(Xanthomonas axonopodis pv.martyniicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型マルチニイコラ(Xanthomonas campestris pv.martyniicola))、キサントモナス・アキソノポジス病原型メルフシイ(Xanthomonas axonopodis pv.melhusii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型メルフシイ(Xanthomonas campestris pv.melhusii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ナカタエコルコリ(Xanthomonas axonopodis pv.nakataecorchori)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ナカタエコルコリ(Xanthomonas campestris pv.nakataecorchori))、キサントモナス・アキソノポジス病原型パシフロラエ(Xanthomonas axonopodis pv.passiflorae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型パシフロラエ(Xanthomonas campestris pv.passiflorae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型パテリイ(Xanthomonas axonopodis pv.patelii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型パテリイ(Xanthomonas campestris pv.patelii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ペダリイ(Xanthomonas axonopodis pv.pedalii)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ペダリイ(Xanthomonas campestris pv.pedalii))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ファセオリ(Xanthomonas axonopodis pv.phaseoli)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ファセオリ(Xanthomonas campestris pv.phaseoli)、キサントモナス・ファセオリ(Xanthomonas phaseoli))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ファセオリ変種フスカンス(Xanthomonas axonopodis pv.phaseoli var.fuscans)(=キサントモナス・フスカンス(Xanthomonas fuscans))、キサントモナス・アキソノポジス病原型フィランチ(Xanthomonas axonopodis pv.phyllanthi)(=キサントモナス・カムペストリス病原型フィランチ(Xanthomonas campestris pv.phyllanthi))、キサントモナス・アキソノポジス病原型フィサリジコラ(Xanthomonas axonopodis pv.physalidicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型フィサリジコラ(Xanthomonas campestris pv.physalidicola))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ポインセチイコラ(Xanthomonas axonopodis pv.poinsettiicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ポインセチイコラ(Xanthomonas campestris pv.poinsettiicola))、キサントモナス・アキソノポジス病原型プニカエ(Xanthomonas axonopodis pv.punicae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型プニカエ(Xanthomonas campestris pv.punicae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型リンコシアエ(Xanthomonas axonopodis pv.rhynchosiae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型リンコシアエ(Xanthomonas campestris pv.rhynchosiae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型リシニ(Xanthomonas axonopodis pv.ricini)(=キサントモナス・カムペストリス病原型リシニ(Xanthomonas campestris pv.ricini))、キサントモナス・アキソノポジス病原型セスバニアエ(Xanthomonas axonopodis pv.sesbaniae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型セスバニアエ(Xanthomonas campestris pv.sesbaniae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型タマリンジ(Xanthomonas axonopodis pv.tamarindi)(=キサントモナス・カムペストリス病原型タマリンジ(Xanthomonas campestris pv.tamarindi))、キサントモナス・アキソノポジス病原型バスクロルム(Xanthomonas axonopodis pv.vasculorum)(=キサントモナス・カムペストリス病原型バスクロルム(Xanthomonas campestris pv.vasculorum))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ベシカトリア(Xanthomonas axonopodis pv.vesicatoria)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ベシカトリア(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)、キサントモナス・ベシカトリア(Xanthomonas vesicatoria))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ビグナエラジアタエ(Xanthomonas axonopodis pv.vignaeradiatae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ビグナエラジアタエ(Xanthomonas campestris pv.vignaeradiatae))、キサントモナス・アキソノポジス病原型ビグニコラ(Xanthomonas axonopodis pv.vignicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ビグニコラ(Xanthomonas campestris pv.vignicola))又はキサントモナス・アキソノポジス病原型ビチアンス(Xanthomonas axonopodis pv.vitians)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ビチアンス(Xanthomonas campestris pv.vitians))である。
場合により、細菌は、キサントモナス・カムペストリス病原型ムサセアルム(Xanthomonas campestris pv.musacearum)、キサントモナス・カムペストリス病原型プルニ(Xanthomonas campestris pv.pruni)(=キサントモナス・アルボリコラ病原型プルニ(Xanthomonas arboricola pv.pruni))又はキサントモナス・フラガリアエ(Xanthomonas fragariae)である。
場合により、細菌は、キサントモナス・トランスルセンス亜種(Xanthomonas translucens supsp.)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ホルデイ(Xanthomonas campestris pv.hordei))、例として、例えばキサントモナス・トランスルセンス病原型アレナテリ(Xanthomonas translucens pv.arrhenatheri)(=キサントモナス・カムペストリス病原型アレナテリ(Xanthomonas campestris pv.arrhenatheri)、キサントモナス・トランスルセンス病原型セレアリス(Xanthomonas translucens pv.cerealis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型セレアリス(Xanthomonas campestris pv.cerealis))、キサントモナス・トランスルセンス病原型グラミニス(Xanthomonas translucens pv.graminis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型グラミニス(Xanthomonas campestris pv.graminis))、キサントモナス・トランスルセンス病原型フレイ(Xanthomonas translucens pv.phlei)(=キサントモナス・カムペストリス病原型フレイ(Xanthomonas campestris pv.phlei))、キサントモナス・トランスルセンス病原型フレイプラテンシス(Xanthomonas translucens pv.phleipratensis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型フレイプラテンシス(Xanthomonas campestris pv.phleipratensis))、キサントモナス・トランスルセンス病原型ポアエ(Xanthomonas translucens pv.poae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ポアエ(Xanthomonas campestris pv.poae))、キサントモナス・トランスルセンス病原型セカリス(Xanthomonas translucens pv.secalis)(=キサントモナス・カムペストリス病原型セカリス(Xanthomonas campestris pv.secalis))、キサントモナス・トランスルセンス病原型トランスルセンス(Xanthomonas translucens pv.translucens(=キサントモナス・カムペストリス病原型トランスルセンス(Xanthomonas campestris pv.translucens))又はキサントモナス・トランスルセンス病原型ウンズロサ(Xanthomonas translucens pv.undulosa)(=キサントモナス・カムペストリス病原型ウンズロサ(Xanthomonas campestris pv.undulosa))である。
場合により、細菌は、キサントモナス・オリザエ亜種(Xanthomonas oryzae supsp.)、キサントモナス・オリザエ病原型オリザエ(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)(=キサントモナス・カムペストリス病原型オリザエ(Xanthomonas campestris pv.oryzae))又はキサントモナス・オリザエ病原型オリジコラ(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)(=キサントモナス・カムペストリス病原型オリジコラ(Xanthomonas campestris pv.oryzicola))である。
場合により、細菌は、キサントモナス科(Xanthomonadaceae)の科からのキシレラ・ファスチジオサ(Xylella fastidiosa)である。
表7は、本明細書に記載のPMP組成物及び関連する方法を使用して処置又は予防することができる細菌及びそれに関連する病害のさらなる例を示す。
Figure 2022529503000019
iii.昆虫
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物における昆虫侵入を予防又は処置するために、昆虫の適応度を減少させるのに有用であり得る。「昆虫」という語は、任意の発生段階の、即ち幼虫及び成虫の、節足動物門(Arthropoda)及び昆虫綱(Insecta)又はクモ綱(Arachnida)に属する任意の生物を含む。昆虫をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を昆虫に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、本方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、昆虫侵入のリスクがあるか又は昆虫侵入を有する植物にバイオ駆除剤を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、昆虫による侵入の予防又はそれに侵入された植物の処置に好適であり、昆虫は、以下の目に属する:ダニ目(Acari)、クモ目(Araneae)、シラミ亜目(Anoplura)、コウチュウ目(Coleoptera)、トビムシ目(Collembola)、ハサミムシ目(Dermaptera)、網翅目(Dictyoptera)、コムシ目(Diplura)、ハエ目(Diptera)(例えば、オウトウショウジョウバエ)、シロアリモドキ目(Embioptera)、カゲロウ目(Ephemeroptera)、ガロアムシ目(Grylloblatodea)、カメムシ目(Hemiptera)(例えば、アブラムシ、オンシツコナジラミ)、ヨコバイ亜目(Homoptera)、ハチ目(Hymenoptera)、シロアリ目(Isoptera)、チョウ目(Lepidoptera)、ハジラミ目(Mallophaga)、シリアゲムシ目(Mecoptera)、アミメカゲロウ目(Neuroptera)、トンボ亜目(Odonata)、バッタ目(Orthoptera)、ナナフシ目(Phasmida)、カワゲラ目(Plecoptera)、カマアシムシ目(Protura)、チャタテムシ目(Psocoptera)、ノミ目(Siphonaptera)、シラミ目(Siphunculata、シミ目(Thysanura)、ネジレバネ目(Strepsiptera)、アザミウマ目(Thysanoptera)、トビケラ目(Trichoptera)又はジュズヒゲムシ目(Zoraptera)。
場合により、昆虫は、クモ綱(Arachnida)の綱からのもの、例えばアカルス属種(Acarus spp.)、アケリア・シェルドニ(Aceria sheldoni)、アクロプス属種(Aculops spp.)、アクルス属種(Aculus spp.)、キララマダニ属種(Amblyomma spp.)、アムフィテトラニクス・ビエネンシス(Amphitetranychus viennensis)、ナガヒメダニ属種(Argas spp.)、ウシマダニ属種(Boophilus spp.)、ブレビパルプス属種(Brevipalpus spp.)、ブリオビア・グラミヌム(Bryobia graminum)、ブリオビア・プラエチオサ(Bryobia praetiosa)、セントルロイデス属種(Centruroides spp.)、キョクヒヒゼンダニ属種(Chorioptes spp.)、デルマニスス・ガリナエ(Dermanyssus gallinae)、デルマトファゴイデス・プテロニシヌス(Dermatophagoides pteronyssinus)、デルマトファゴイデス・ファリナエ(Dermatophagoides farinae)、カクマダニ属種(Dermacentor spp.)、エオテトラニクス属種(Eotetranychus spp.)、エピトリメルス・ピリ(Epitrimerus pyri)、エウテトラニクス属種(Eutetranychus spp.)、エリオフィエス属種(Eriophyes spp.)、グリシファグス・ドメスチクス(Glycyphagus domesticus)、ハロチデウス・デストルクトル(Halotydeus destructor)、ヘミタロソネムス属種(Hemitarsonemus spp.)、イボマダニ属種(Hyalomma spp.)、マダニ属種(Ixodes spp.)、ラトロデクツス属種(Latrodectus spp.)、ロキソスケレス属種(Loxosceles spp.)、メタテトラニクス属種(Metatetranychus spp.)、ネウトロムビクラ・アウツムナリス(Neutrombicula autumnalis)、ヌフェルサ属種(Nuphersa spp.)、オリゴニクス属種(Oligonychus spp.)、ヒメダニ属種(Ornithodorus spp.)、イエダニ属種(Ornithonyssus spp.)、パノニクス属種(Panonychus spp.)、フィロコプトルタ・オレイボラ(Phyllocoptruta oleivora)、ポリファゴタルソネムス・ラツス(Polyphagotarsonemus latus)、ソロプテス属種(Psoroptes spp.)、リピセファルス属種(Rhipicephalus spp.)、リゾグリフス属種(Rhizoglyphus spp.)、サルコプテス属種(Sarcoptes spp.)、スコルピオ・マウルス(Scorpio maurus)、ステネオタルソネムス属種(Steneotarsonemus spp.)、ステネオタルソネムス・スピンキ(Steneotarsonemus spinki)、タルソネムス属種(Tarsonemus spp.)、テトラニクス属種(Tetranychus spp.)、トロムビクラ・アルフレズゲシ(Trombicula alfreddugesi)、バエジョビス属種(Vaejovis spp.)又はバサテス・リコペルシシ(Vasates lycopersici)である。
場合により、昆虫は、ムカデ綱(Chilopoda)の綱からのもの、例えばゲオフィルス属種(Geophilus spp.)又はスクチゲラ属種(Scutigera spp.)である。
場合により、昆虫は、トビムシ目(Collembola)の目からのもの、例えばオニキウルス・アルマツス(Onychiurus armatus)である。
場合により、昆虫は、ヤスデ綱(Diplopoda)の綱からのもの、例えばブラニウルス・グッツラツス(Blaniulus guttulatus);昆虫綱(Insecta)からのもの、例えばゴキブリ目(Blattodea)からのもの、例えばブラッテラ・アサヒナイ(Blattella asahinai)、ブラッテラ・ゲルマニカ(Blattella germanica)、ブラッタ・オリエンタリス(Blatta orientalis)、レウコファエア・マデラエ(Leucophaea maderae)、パンクロラ属種(Panchlora spp.)、パルコブラッタ属種(Parcoblatta spp.)、ペリプラネタ属種(Periplaneta spp.)又はスペラ・ロンギパルパ(Supella longipalpa)である。
場合により、昆虫は、コウチュウ目(Coleoptera)の目からのもの、例えばアカリンマ・ビタツム(Acalymma vittatum)、アカントセリデス・オブテクツス(Acanthoscelides obtectus)、アドレツス属種(Adoretus spp.)、アゲラスチカ・アルニ(Agelastica alni)、アグリオテス属種(Agriotes spp.)、アルフィトビウス・ジアペリヌス(Alphitobius diaperinus)、アムフィマロン・ソルスチチアリス(Amphimallon solstitialis)、アノビウム・プンクタツム(Anobium punctatum)、アノプロホラ属種(Anoplophora spp.)、アントノムス属種(Anthonomus spp.)、アントレヌス属種(Anthrenus spp.)、アピオン属種(Apion spp.)、アポゴニア属種(Apogonia spp.)、アトマリア属種(Atomaria spp.)、アタゲヌス属種(Attagenus spp.)、ブルキジウス・オブテクツス(Bruchidius obtectus)、ブルクス属種(Bruchus spp.)、カッシダ属種(Cassida spp.)、セロトマ・トリフルカタ(Cerotoma trifurcata)、セウトリンクス属種(Ceutorrhynchus spp.)、カエトクネマ属種(Chaetocnema spp.)、クレオヌス・メンジクス(Cleonus mendicus)、コノデルス属種(Conoderus spp.)、コスモポリテス属種(Cosmopolites spp.)、コステリトラ・ゼアランジカ(Costelytra zealandica)、クテニセラ属種(Ctenicera spp.)、クルクリオ属種(Curculio spp.)、クリプトレステス・フェルギネウス(Cryptolestes ferrugineus)、クリプトリンクス・ラパチ(Cryptorhynchus lapathi)、シリンドロコプツルス属種(Cylindrocopturus spp.)、デルメステス属種(Dermestes spp.)、ジアブロチカ属種(Diabrotica spp.)(例えば、トウモロコシの根切り虫)、ジコクロシス属種(Dichocrocis spp.)、ジクラジスパ・アルミゲラ(Dicladispa armigera)、ジロボデルス属種(Diloboderus spp.)、エピラクナ属種(Epilachna spp.)、エピトリキス属種(Epitrix spp.)、ファウスチヌス属種(Faustinus spp.)、ギビウム・プシロイデス(Gibbium psylloides)、グナトセルス・コルヌツス(Gnathocerus cornutus)、ヘルラ・ウンダリス(Hellula undalis)、ヘテロニクス・アラトル(Heteronychus arator)、ヘテロニキス属種(Heteronyx spp.)、ヒラモルファ・エレガンス(Hylamorpha elegans)、ヒロトルペス・バジュルス(Hylotrupes bajulus)、ヒペラ・ポスチカ(Hypera postica)、ヒポメセス・スクアモスス(Hypomeces squamosus)、ヒポテネムス属種(Hypothenemus spp.)、ラクノステルナ・コンサングイネア(Lachnosterna consanguinea)、ラシドデルマ・セリコルネ(Lasioderma serricorne)、ラテチクス・オリザエ(Latheticus oryzae)、ラトリジウス属種(Lathridius spp.)、レマ属種(Lema spp.)、レプチノタルサ・デセムリネアタ(Leptinotarsa decemlineata)、レウコプテラ属種(Leucoptera spp.)、リッソロプトルス・オリゾフィルス(Lissorhoptrus oryzophilus)、リキスス属種(Lixus spp.)、ルペロデス属種(Luperodes spp.)、リクツス属種(Lyctus spp.)、メガセリス属種(Megascelis spp.)、メラノツス属種(Melanotus spp.)、メリゲテス・アエネウス(Meligethes aeneus)、メロロンタ属種(Melolontha spp.)、ミグドルス属種(Migdolus spp.)、モノカムス属種(Monochamus spp.)、ナウパクツス・キサントグラフス(Naupactus xanthographus)、ネクロビア属種(Necrobia spp.)、ニプツス・ホロレウクス(Niptus hololeucus)、オリクテス・リノセロス(Oryctes rhinoceros)、オリザエフィルス・スリナメンシス(Oryzaephilus surinamensis)、オリザファグス・オリザエ(Oryzaphagus oryzae)、オチオリンクス属種(Otiorrhynchus spp.)、オキシセトニア・ジュクンダ(Oxycetonia jucunda)、ファエドン・コクレアリアエ(Phaedon cochleariae)、フィロファガ属種(Phyllophaga spp.)、フィロファガ・ヘレリ(Phyllophaga helleri)、フィロトレタ属種(Phyllotreta spp.)、ポピリア・ジャポニカ(Popillia japonica)、プレムノトリペス属種(Premnotrypes spp.)、プロステファヌス・トルンカツス(Prostephanus truncatus)、プシリオデス属種(Psylliodes spp.)、プチヌス属種(Ptinus spp.)、リゾビウス・ベントラリス(Rhizobius ventralis)、リゾペルタ・ドミニカ(Rhizopertha dominica)、シトフィルス属種(Sitophilus spp.)、シトフィルス・オリザエ(Sitophilus oryzae)、スフェノホルス属種(Sphenophorus spp.)、ステゴビウム・パニセウム(Stegobium paniceum)、ステルネクス属種(Sternechus spp.)、シムフィレテス属種(Symphyletes spp.)、タニメクス属種(Tanymecus spp.)、テネブリオ・モリトル(Tenebrio molitor)、テネブリオイデス・マウレタニクス(Tenebrioides mauretanicus)、トリボリウム属種(Tribolium spp.)、トロゴデルマ属種(Trogoderma spp.)、チキウス属種(Tychius spp.)、キシロトレクス属種(Xylotrechus spp.)又はザブルス属種(Zabrus spp.)である。
場合により、昆虫は、ハエ目(Diptera)の目からのもの、例えばヤブカ属種(Aedes spp.)、アグロミザ属種(Agromyza spp.)、アナストレファ属種(Anastrepha spp.)、ハマダラカ属種(Anopheles spp.)、アスホンジリア属種(Asphondylia spp.)、バクトロセラ属種(Bactrocera spp.)、ビビオ・ホルツラヌス(Bibio hortulanus)、カリホラ・エリトロセファラ(Calliphora erythrocephala)、カリホラ・ビシナ(Calliphora vicina)、セラチチス・カピタタ(Ceratitis capitata)、キロノムス属種(Chironomus spp.)、オビキンバエ属種(Chrysomyia spp.)、メクラアブ属種(Chrysops spp.)、クリソゾナ・プルビアリス(Chrysozona pluvialis)、コクリオミア属種(Cochliomyia spp.)、コンタリニア属種(Contarinia spp.)、コルジロビア・アントロポファガ(Cordylobia anthropophaga)、クリコトプス・シルベストリス(Cricotopus sylvestris)、クレキス属種(Culex spp.)、ヌカカ属種(Culicoides spp.)、クリセタ属種(Culiseta spp.)、ウナギヒフバエ属種(Cuterebra spp.)、ダクス・オレアエ(Dacus oleae)、ダシネウラ属種(Dasyneura spp.)、デリア属種(Delia spp.)、デルマトビア・ホミニス(Dermatobia hominis)、ドロソフィラ属種(Drosophila spp.)、エキノクネムス属種(Echinocnemus spp.)、ファンニア属種(Fannia spp.)、ウマバエ属種(Gasterophilus spp.)、ツェツェバエ属種(Glossina spp.)、ゴマフアブ属種(Haematopota spp.)、ヒドレリア属種(Hydrellia spp.)、ヒドレリア・グリセオラ(Hydrellia griseola)、ヒレミア属種(Hylemya spp.)、シラミバエ属種(Hippobosca spp.)、ウシバエ属種(Hypoderma spp.)、リリオミザ属種(Liriomyza spp.)、キンバエ属種(Lucilia spp.)、ルトゾミイア属種(Lutzomyia spp.)、マンソニア属種(Mansonia spp.)、ムスカ属種(Musca spp.)(例えば、ムスカ・ドメスチカ(Musca domestica))、オエストルス属種(Oestrus spp.)、オシネラ・フリト(Oscinella frit)、パラタニタルスス属種(Paratanytarsus spp.)、パララウテルボルニエラ・スブシンクタ(Paralauterborniella subcincta)、ペゴミイア属種(Pegomyia spp.)、サシチョウバエ属種(Phlebotomus spp.)、ホルビア属種(Phorbia spp.)、ホルミア属種(Phormia spp.)、ピオフィラ・カセイ(Piophila casei)、プロジプロシス属種(Prodiplosis spp.)、プシラ・ロサエ(Psila rosae)、ラゴレチス属種(Rhagoletis spp.)、ニクバエ属種(Sarcophaga spp.)、ブユ属種(Simulium spp.)、サシバエ属種(Stomoxys spp.)、アブ属種(Tabanus spp.)、テタノプス属種(Tetanops spp.)又はチプラ属種(Tipula spp.)である。
場合により、昆虫は、カメムシ亜目(Heteroptera)の目からのもの、例えばアナサ・トリスチス(Anasa tristis)、アンテスチオプシス属種(Antestiopsis spp.)、ボイセア属種(Boisea spp.)、ブリスス属種(Blissus spp.)、カロコリス属種(Calocoris spp.)、カムピロンマ・リビダ(Campylomma livida)、カベレリウス属種(Cavelerius spp.)、シメキス属種(Cimex spp.)、コラリア属種(Collaria spp.)、クレオンチアデス・ジルツス(Creontiades dilutus)、ダシヌス・ピペリス(Dasynus piperis)、ジケロプス・フルカツス(Dichelops furcatus)、ジコノコリス・ヘウェッチ(Diconocoris hewetti)、ジスデルクス属種(Dysdercus spp.)、エウスキスツス属種(Euschistus spp.)、エウリガステル属種(Eurygaster spp.)、ヘリオペルチス属種(Heliopeltis spp.)、ホルシアス・ノビレルス(Horcias nobilellus)、レプトコリサ属種(Leptocorisa spp.)、レプトコリサ・バリコルニス(Leptocorisa varicornis)、レプトグロッスス・フィロプス(Leptoglossus phyllopus)、リグス属種(Lygus spp.)、マクロペス・エキスカバツス(Macropes excavatus)、カスミカメムシ科(Miridae)、モナロニオン・アトラツム(Monalonion atratum)、ネザラ属種(Nezara spp.)、オエバルス属種(Oebalus spp.)、カメムシ科(Pentomidae)、ピエズマ・クアドラータ(Piesma quadrata)、ピエゾドラス属種(Piezodorus spp.)、プサルス属種(Psallus spp.)、シューダシスタ・ぺルセア(Pseudacysta persea)、ロドニウス属種(Rhodnius spp.)、サールベルゲラ・シンギュラリス(Sahlbergella singularis)、スカプトコリス・カスタネア(Scaptocoris castanea)、スコチノフォラ属種(Scotinophora spp.)、ステファニティス・ナシ(Stephanitis nashi)、ティブラカ属種(Tibraca spp.)又はサシガメ属種(Triatoma spp.)である。
場合により、昆虫は、カメムシ目(Homiptera)の目からのもの、例えばアシジア・アカシアエバイレイアナエ(Acizzia acaciaebaileyanae)、アシジア・ドドナエアエ(Acizzia dodonaeae)、アシジア・ウンカトイデス(Acizzia uncatoides)、アクリダ・ツリタ(Acrida turrita)、アシルトシポン属種(Acyrthosipon spp.)、アクロゴニア属種(Acrogonia spp.)、アエネオラミア属種(Aeneolamia spp.)、アゴノセナ属種(Agonoscena spp.)、アレイロデス・プロレテラ(Aleyrodes proletella)、アレウロロブス・バロデンシス(Aleurolobus barodensis)、アレウロトリクス・フロコスス(Aleurothrixus floccosus)、アロカリダラ・マライエンシス(Allocaridara malayensis)、アムラスカ属種(Amrasca spp.)、アヌラフィス・カルズイ(Anuraphis cardui)、アオニジエラ属種(Aonidiella spp.)、アファノスチグマ・ピニ(Aphanostigma pini)、アフィス属種(Aphis spp.)(例えば、アピス・ゴシピイ(Apis gossypii))、アルボリジア・アピカリス(Arboridia apicalis)、アリタイニラ属種(Arytainilla spp.)、アスピジエラ属種(Aspidiella spp.)、アスピジオツス属種(Aspidiotus spp.)、アタヌス属種(Atanus spp.)、アウラコルツム・ソラニ(Aulacorthum solani)、ベミシア・タバシ(Bemisia tabaci)、ブラストプシラ・オッシデンタリス(Blastopsylla occidentalis)、ボレイオグリカスピス・メラレウカエ(Boreioglycaspis melaleucae)、ブラキカウズス・ヘリクリシ(Brachycaudus helichrysi)、ブラキコルス属種(Brachycolus spp.)、ブレビコリネ・ブラシカエ(Brevicoryne brassicae)、カコプシラ属種(Cacopsylla spp.)、カリギポナ・マルギナタ(Calligypona marginata)、カルネオセファラ・フルギダ(Carneocephala fulgida)、セラトバクナ・ラニゲラ(Ceratovacuna lanigera)、アワフキムシ科(Cercopidae)、セロプラステス属種(Ceroplastes spp.)、カエトシホン・フラガエホリイ(Chaetosiphon fragaefolii)、キオナスピス・テガレンシス(Chionaspis tegalensis)、クロリタ・オヌキイ(Chlorita onukii)、コンドラクリス・ロセア(Chondracris rosea)、クロマフィス・ジュグランジコラ(Chromaphis juglandicola)、クリソムファルス・フィクス(Chrysomphalus ficus)、シカズリナ・ムビラ(Cicadulina mbila)、コッコミチルス・ハリイ(Coccomytilus halli)、コックス属種(Coccus spp.)、クリプトミズス・リビス(Cryptomyzus ribis)、クリプトネオサ属種(Cryptoneossa spp.)、クテナリタイナ属種(Ctenarytaina spp.)、ダルブルス属種(Dalbulus spp.)、ジアレウロデス・シトリ(Dialeurodes citri)、ジアレウロデス・シトリ(Diaphorina citri)、ジアスピス属種(Diaspis spp.)、ドロシカ属種(Drosicha spp.)、ジサフィス属種(Dysaphis spp.)、ジスミコックス属種(Dysmicoccus spp.)、エムポアスカ属種(Empoasca spp.)、エリオソマ属種(Eriosoma spp.)、エリトロネウラ属種(Erythroneura spp.)、エウカリプトリマ属種(Eucalyptolyma spp.)、エウフィルラ属種(Euphyllura spp.)、エウセリス・ビロバツス(Euscelis bilobatus)、フェリシア属種(Ferrisia spp.)、ゲオコックス・コフェアエ(Geococcus coffeae)、グリカスピス属種(Glycaspis spp.)、ヘテロプシラ・クバナ(Heteropsylla cubana)、ヘテロプシラ・スピヌロサ(Heteropsylla spinulosa)、ホマロジスカ・コアグラタ(Homalodisca coagulata)、ホマロジスカ・ビトリペンニス(Homalodisca vitripennis)、ヒアロプテルス・アルンジニス(Hyalopterus arundinis)、イセリア属種(Icerya spp.)、イジオセルス属種(Idiocerus spp.)、イジオスコプス属種(Idioscopus spp.)、ラオデルファキス・ストリアテルス(Laodelphax striatellus)、レカニウム属種(Lecanium spp.)、レピドサフェス属種(Lepidosaphes spp.)、リパフィス・エリシミ(Lipaphis erysimi)、マクロシフム属種(Macrosiphum spp.)、マクロステレス・ファシフロンス(Macrosteles facifrons)、マハナルバ属種(Mahanarva spp.)、メラナフィス・サッカリ(Melanaphis sacchari)、メトカルフィエラ属種(Metcalfiella spp.)、メトポロフィウム・ジロズム(Metopolophium dirhodum)、モネリア・コスタリス(Monellia costalis)、モネリオプシス・ペカニス(Monelliopsis pecanis)、ミズス属種(Myzus spp.)、ナソノビア・リビスニグリ(Nasonovia ribisnigri)、ネホテッチキス属種(Nephotettix spp.)、ネチゴニセラ・スペクトラ(Nettigoniclla spectra)、ニラパルバタ・ルゲンス(Nilaparvata lugens)、オンコメトピア属種(Oncometopia spp.)、オルテジア・プラエロンガ(Orthezia praelonga)、オキシヤ・キネンシス(Oxya chinensis)、パキプシラ属種(Pachypsylla spp.)、パラベミシア・ミリカエ(Parabemisia myricae)、パラトリオザ属種(Paratrioza spp.)、パルラトリア属種(Parlatoria spp.)、ペムフィグス属種(Pemphigus spp.)、カメムシ科属種(Pentatomidae spp.)(例えば、クサギカメムシ(Halyomorpha halys))、ペレグリヌス・マイジス(Peregrinus maidis)、フェナコックス属種(Phenacoccus spp.)、フロエオミズス・パッセリニイ(Phloeomyzus passerinii)、ホロドン・フムリ(Phorodon humuli)、フィロキセラ属種(Phylloxera spp.)、ピンナスピス・アスピジストラエ(Pinnaspis aspidistrae)、プラノコックス属種(Planococcus spp.)、プロソピドプシラ・フラバ(Prosopidopsylla flava)、プロトプルビナリア・ピリホルミス(Protopulvinaria pyriformis)、シューダウラカスピス・ペンタゴナ(Pseudaulacaspis pentagona)、シュードコックス属種(Pseudococcus spp.)、プシロプシス属種(Psyllopsis spp.)、プシラ属種(Psylla spp.)、プテロマルス属種(Pteromalus spp.)、ピリラ属種(Pyrilla spp.)、クアドラスピジオツス属種(Quadraspidiotus spp.)、クエサダ・ギガス(Quesada gigas)、ラストロコックス属種(Rastrococcus spp.)、ロパロシフム属種(Rhopalosiphum spp.)、サイセチア属種(Saissetia spp.)、スカホイデウス・チタヌス(Scaphoideus titanus)、スキザフィス・グラミヌム(Schizaphis graminum)、セレナスピズス・アルチクラツス(Selenaspidus articulatus)、ソガタ属種(Sogata spp.)、ソガテラ・フルシフェラ(Sogatella furcifera)、ソガトデス属種(Sogatodes spp.)、スチクトセファラ・フェスチナ(Stictocephala festina)、シホニヌス・フィリレアエ(Siphoninus phillyreae)、テナラファラ・マライエンシス(Tenalaphara malayensis)、テトラゴノセフェラ属種(Tetragonocephela spp.)、チノカリス・カリアエホリアエ(Tinocallis caryaefoliae)、トマスピス属種(Tomaspis spp.)、トキソプテラ属種(Toxoptera spp.)、トリアレウロデス・バポラリオルム(Trialeurodes vaporariorum)、トリオザ属種(Trioza spp.)、チフロシバ属種(Typhlocyba spp.)、ウナスピス属種(Unaspis spp.)、ビテウス・ビチホリイ(Viteus vitifolii)、ジギナ属種(Zygina spp.)からのもの;ハチ目(Hymenoptera)、例えばアクロミルメキス属種(Acromyrmex spp.)、アタリア属種(Athalia spp.)、アッタ属種(Atta spp.)、ジプリオン属種(Diprion spp.)、ホプロカムパ属種(Hoplocampa spp.)、ラシウス属種(Lasius spp.)、モノモリウム・ファラオニス(Monomorium pharaonis)、シレキス属種(Sirex spp.)、ソレノプシス・インビクタ(Solenopsis invicta)、タピノマ属種(Tapinoma spp.)、ウロセルス属種(Urocerus spp.)、ベスパ属種(Vespa spp.)又はキセリス属種(Xeris spp.)である。
場合により、昆虫は、ワラジムシ目(Isopoda)の目からのもの、例えばアルマジリジウム・ブルガレ(Armadillidium vulgare)、オニスクス・アセルス(Oniscus asellus)又はポルセリオ・スカベル(Porcellio scaber)である。
場合により、昆虫は、シロアリ目(Isoptera)の目からのもの、例えばコプトテルメス属種(Coptotermes spp.)、コルニテルメス・クムランス(Cornitermes cumulans)、クリプトテルメス属種(Cryptotermes spp.)、インシシテルメス属種(Incisitermes spp.)、ミクロテルメス・オベシ(Microtermes obesi)、オドントテルメス属種(Odontotermes spp.)又はレチクリテルメス属種(Reticulitermes spp.)である。
場合により、昆虫は、チョウ目(Lepidoptera)の目からのもの、例えばアクロイア・グリセラ(Achroia grisella)、アクロニクタ・マジョル(Acronicta major)、アドキソフィエス属種(Adoxophyes spp.)、アエジア・レウコメラス(Aedia leucomelas)、アグロチス属種(Agrotis spp.)、アラバマ属種(Alabama spp.)、アミエロイス・トランシテラ(Amyelois transitella)、アナルシア属種(Anarsia spp.)、アンチカルシア属種(Anticarsia spp.)、アルギロプロセ属種(Argyroploce spp.)、バラトラ・ブラシカエ(Barathra brassicae)、ボルボ・シンナラ(Borbo cinnara)、ブックラトリキス・ツルベリエラ(Bucculatrix thurberiella)、ブパルス・ピニアリウス(Bupalus piniarius)、ブッセオラ属種(Busseola spp.)、カコエシア属種(Cacoecia spp.)、カロプチリア・テイボラ(Caloptilia theivora)、カプア・レチクラナ(Capua reticulana)、カルポカプサ・ポモネラ(Carpocapsa pomonella)、カルポシナ・ニポネンシス(Carposina niponensis)、ケイマトビア・ブルマタ(Cheimatobia brumata)、キロ属種(Chilo spp.)、コリストネウラ属種(Choristoneura spp.)、クリシア・アムビグエラ(Clysia ambiguella)、クナファロセルス属種(Cnaphalocerus spp.)、クナファロクロシス・メジナリス(Cnaphalocrocis medinalis)、クネファシア属種(Cnephasia spp.)、コノポモルファ属種(Conopomorpha spp.)、コノトラケルス属種(Conotrachelus spp.)、コピタルシア属種(Copitarsia spp.)、シジア属種(Cydia spp.)、ダラカ・ノクツイデス(Dalaca noctuides)、ジアファニア属種(Diaphania spp.)、ジアトラエア・サッカラリス(Diatraea saccharalis)、エアリアス属種(Earias spp.)、エクジトロファ・アウランチウム(Ecdytolopha aurantium)、エラスモパルプス・リグノセルス(Elasmopalpus lignosellus)、エルダナ・サッカリナ(Eldana saccharina)、エフェスチア属種(Ephestia spp.)、エピノチア属種(Epinotia spp.)、エピフィアス・ポストビッタナ(Epiphyas postvittana)、エチエラ属種(Etiella spp.)、エウリア属種(Eulia spp.)、エウポエシリア・アムビグエラ(Eupoecilia ambiguella)、エウプロクチス属種(Euproctis spp.)、エウキソア属種(Euxoa spp.)、フェルチア属種(Feltia spp.)、ガレリア・メロネラ(Galleria mellonella)、グラシラリア属種(Gracillaria spp.)、グラホリタ属種(Grapholitha spp.)、ヘジレプタ属種(Hedylepta spp.)、ヘリコベルパ属種(Helicoverpa spp.)、ヘリオチス属種(Heliothis spp.)、ホフマンノフィラ・シュードスプレテラ(Hofmannophila pseudospretella)、ホモエオソマ属種(Homoeosoma spp.)、ホモナ属種(Homona spp.)、ヒポノメウタ・パデラ(Hyponomeuta padella)、カキボリア・フラボファシアタ(Kakivoria flavofasciata)、ラフィグマ属種(Laphygma spp.)、ラスペイレシア・モレスタ(Laspeyresia molesta)、レウシノデス・オルボナリス(Leucinodes orbonalis)、レウコプテラ属種(Leucoptera spp.)、リトコレチス属種(Lithocolletis spp.)、リトファネ・アンテンナタ(Lithophane antennata)、ロベシア属種(Lobesia spp.)、ロキサグロチス・アルビコスタ(Loxagrotis albicosta)、リマントリア属種(Lymantria spp.)、リオネチア属種(Lyonetia spp.)、マラコソマ・ネウストリア(Malacosoma neustria)、マルカ・テスツラリス(Maruca testulalis)、マムストラ・ブラシカエ(Mamstra brassicae)、メラニチス・レダ(Melanitis leda)、モシス属種(Mocis spp.)、モノピス・オブビエラ(Monopis obviella)、ミチムナ・セパラタ(Mythimna separata)、ネマポゴン・クロアセルス(Nemapogon cloacellus)、ニムフラ属種(Nymphula spp.)、オイケチクス属種(Oiketicus spp.)、オリア属種(Oria spp.)、オルタガ属種(Orthaga spp.)、オストリニア属種(Ostrinia spp.)、オウレマ・オリザエ(Oulema oryzae)、パノリス・フランメア(Panolis flammea)、パルナラ属種(Parnara spp.)、ペクチノホラ属種(Pectinophora spp.)、ペリレウコプテラ属種(Perileucoptera spp.)、フトリマエア属種(Phthorimaea spp.)、フィロクニスチス・シトレラ(Phyllocnistis citrella)、フィロノリクテル属種(Phyllonorycter spp.)、ピエリス属種(Pieris spp.)、プラチノタ・スツルタナ(Platynota stultana)、プロジア・インテルプンクテラ(Plodia interpunctella)、プルシア属種(Plusia spp.)、プルテラ・キシロステラ(Plutella xylostella)、プライス属種(Prays spp.)、プロデニア属種(Prodenia spp.)、プロトパルセ属種(Protoparce spp.)、シューダレチア属種(Pseudaletia spp.)、シューダレチア・ウニプンクタ(Pseudaletia unipuncta)、シュードプルシア・インクルデンス(Pseudoplusia includens)、ピラウスタ・ヌビラリス(Pyrausta nubilalis)、ラキプルシア・ヌ(Rachiplusia nu)、スコエノビウス属種(Schoenobius spp.)、シルポファガ属種(Scirpophaga spp.)、シルポファガ・インノタタ(Scirpophaga innotata)、スコチア・セゲツム(Scotia segetum)、セサミア属種(Sesamia spp.)、セサミア・インフェレンス(Sesamia inferens)、スパルガノチス属種(Sparganothis spp.)、スポドプテラ属種(Spodoptera spp.)、スポドプテラ・プラエフィカ(Spodoptera praefica)、スタトモポダ属種(Stathmopoda spp.)、ストモプテリキス・スブセシベラ(Stomopteryx subsecivella)、シナンテドン属種(Synanthedon spp.)、テシア・ソラニボラ(Tecia solanivora)、テルメシア・ゲンマタリス(Thermesia gemmatalis)、チネア・クロアセラ(Tinea cloacella)、チネア・ペリオネラ(Tinea pellionella)、チネオラ・ビッセリエラ(Tineola bisselliella)、トルトリキス属種(Tortrix spp.)、トリコファガ・タペトゼラ(Trichophaga tapetzella)、トリコプルシア属種(Trichoplusia spp.)、トリポリザ・インセルツラス(Tryporyza incertulas)、ツタ・アブソルタ(Tuta absoluta)又はビラコラ属種(Virachola spp.)である。
場合により、昆虫は、バッタ目(Orthoptera)又はサルタトリア(Saltatoria)の目からのもの、例えばアケタ・ドメスチクス(Acheta domesticus)、ジクロプルス属種(Dichroplus spp.)、グリロタルパ属種(Gryllotalpa spp.)、ヒエログリフス属種(Hieroglyphus spp.)、ロクスタ属種(Locusta spp.)、メラノプルス属種(Melanoplus spp.)又はスキストセルカ・グレガリア(Schistocerca gregaria)である。
場合により、昆虫は、シラミ目(Phthiraptera)の目からのもの、例えばダマリニア属種(Damalinia spp.)、ハエマトピヌス属種(Haematopinus spp.)、リノグナツス属種(Linognathus spp.)、シラミ属種(Pediculus spp.)、プチルス・プビス(Ptirus pubis)、トリコデクテス属種(Trichodectes spp.)である。
場合により、昆虫は、チャタテムシ目(Psocoptera)の目からのもの、例えばレピナツス属種(Lepinatus spp.)又はリポセリス属種(Liposcelis spp.)である。
場合により、昆虫は、ノミ目(Siphonaptera)の目からのもの、例えばセラトフィルス属種(Ceratophyllus spp.)、クテノセファリデス属種(Ctenocephalides spp.)、プレキス・イリタンス(Pulex irritans)、ツンガ・ペネトランス(Tunga penetrans)又はキセノプシラ・ケオプシス(Xenopsylla cheopsis)である。
場合により、昆虫は、アザミウマ目(Thysanoptera)の目からのもの、例えばアナホトリプス・オブスクルス(Anaphothrips obscurus)、バリオトリプス・ビホルミス(Baliothrips biformis)、ドレパノトリプス・レウテリ(Drepanothrips reuteri)、エンネオトリプス・フラベンス(Enneothrips flavens)、フランクリニエラ属種(Frankliniella spp.)、ヘリオトリプス属種(Heliothrips spp.)、ヘルシノトリプス・フェモラリス(Hercinothrips femoralis)、リピホロトリプス・クルエンタツス(Rhipiphorothrips cruentatus)、シルトトリプス属種(Scirtothrips spp.)、タエニノトリプス・カルダモミ(Taeniothrips cardamomi)又はトリプス属種(Thrips spp.)である。
場合により、昆虫は、シミ目(Zygentoma)(=シミ目(Thysanura))の目からのもの、例えばクテノレピスマ属種(Ctenolepisma spp.)、レピスマ・サッカリナ(Lepisma saccharina)、レスピモデス・インクイリヌス(Lepismodes inquilinus)又はテルモビア・ドメスチカ(Thermobia domestica)である。
場合により、昆虫は、コムカデ綱(Symphyla)の綱からのもの、例えばスクチゲレラ属種(Scutigerella spp.)である。
場合により、昆虫は、ダニ、例として、限定されるものではないが、ホコリダニ、例えばシクラメンホコリダニ(Phytonemus pallidus)、チャノホコリダニ(Polyphagotarsonemus latus)、スジブトホコリダニ(Tarsonemus bilobatus)など;ハシリダニ、例えばハクサイダニ(Penthaleus erythrocephalus)、ムギダニ(Penthaleus major)など;ハダニ、例えばイネハダニ(Oligonychus shinkajii)、ミカンハダニ(Panonychus citri)、クワオオハダニ(Panonychus mori)、リンゴハダニ(Panonychus ulmi)、カンザワハダニ(Tetranychus kanzawai)、ナミハダニ(Tetranychus urticae)など;フシダニ、例えばチャノナガサビダニ(Acaphylla theavagrans)、チューリップサビダニ(Aceria tulipae)、トマトサビダニ(Aculops lycopersici)、ミカンサビダニ(Aculops pelekassi)、リンゴサビダニ(Aculus schlechtendali)、ニセナシサビダニ(Eriophyes chibaensis)、フィロコプトルタ・オレイボラ(Phyllocoptruta oleivora)など;コナダニ、例えばロビンネダニ(Rhizoglyphus robini)、ケナガコナダニ(Tyrophagus putrescentiae)、ホウレンソウケナガコナダニ(Tyrophagus similis)など;ハチ幼虫ダニ、例えばミツバチヘギイタダニ(Varroa jacobsoni)、ミツバチヘギイタダニ(Varroa destructor)など;マダニ、例えばオウシマダニ(Boophilus microplus)、クリイロコイタマダニ(Rhipicephalus sanguineus)、フタトゲチマダニ(Haemaphysalis longicornis)、カタダニ(Haemophysalis flava)、ツリガネチマダニ(Haemophysalis campanulata)、ヤマトマダニ(Ixodes ovatus)、シュルツェマダニ(Ixodes persulcatus)、キララマダニ属種(Amblyomma spp.)、カクマダニ属種(Dermacentor spp.)など;ツメダニ科(Cheyletidae)、例えばイヌツメダニ(Cheyletiella yasguri)、ネコツメダニ(Cheyletiella blakei)など;ニキビダニ科(Demodicidae)、例えばイヌニキビダニ(Demodex canis)、ネコニキビダニ(Demodex cati)など;キュウセンダニ科(Psoroptidae)、例えばヒツジキュウセンダニ(Psoroptes ovis)など;スカルコプチダエ科(Scarcoptidae)、例えばヒゼンダニ(Sarcoptes scabiei)、ネコヒゼンダニ(Notoedres cati)、クネミドコプテス属種(Knemidocoptes spp.)などである。
表8は、本明細書に記載のPMP組成物及び関連する方法を使用して処置又は予防することができる侵入を引き起こす昆虫のさらなる例を示す。
Figure 2022529503000020
Figure 2022529503000021
Figure 2022529503000022
Figure 2022529503000023
iv.軟体動物
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物における軟体動物侵入を予防又は処置するために、軟体動物の適応度を減少させるのに有用であり得る。「軟体動物」という語は、軟体動物門(Mollusca)に属する任意の生物を含む。軟体動物をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を軟体動物に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、軟体動物侵入のリスクがあるか又は軟体動物侵入を有する植物にバイオ駆除剤を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、農業及び園芸における陸生腹足綱(Gastropods)(例えば、ナメクジ及びカタツムリ)による侵入の予防又は処置に好適である。これらは、農業及び園芸作物において主に多食性害虫として発生するすべての陸生ナメクジ及びカタツムリを含む。例えば、軟体動物は、アフリカマイマイ科(Achatinidae)、ノハラナメクジ科(Agriolimacidae)、リンゴガイ科(Ampullariidae)、オオコウラナメクジ科(Arionidae)、オナジマイマイ科(Bradybaenidae)、マイマイ科(Helicidae)、ミズツボ科(Hydromiidae)、モノアラガイ科(Lymnaeidae)、ニワコウラナメクジ科(Milacidae)、コウラナメクジ科(Urocyclidae)又はアシヒダナメクジ科(Veronicellidae)に属し得る。
例えば、場合により、軟体動物は、アフリカマイマイ属種(Achatina spp.)、アルチャチャチーナ属種(Archachatina spp.)(例えば、ベニアフリカマイマイ(Archachatina marginata))、アグリロリマックス属種(Agriolimax spp.)、アリオン属種(Arion spp.)(例えば、A.アター(A.ater)、A.サーカムクリプツス(A.circumscriptus)、A.ジスチンクツス(A.distinctus)、A.ファシアツス(A.fasciatus)、A.ホルテンシス(A.hortensis)、A.インテルメディウス(A.intermedius)、A.ルーフス(A.rufus)、A.サブフスカス(A.subfuscus)、A.シルバチカス(A.silvaticus)、A.ルシタニカス(A.lusitanicus))、アルリオマックス属種(Arliomax spp.)(例えば、アリオリマックス・コルンビアヌス(Ariolimax columbianus)、ビオンファラリア属種(Biomphalaria spp.)、ブラジバエナ属種(Bradybaena spp.)(例えば、B.フルチクム(B.fruticum))、ブリヌス属種(Bulinus spp.)、カンタレウス属種(Cantareus spp.)(例えば、C.アスペルセス(C.asperses))、セパエア属種(Cepaea spp.)(例えば、C.ホルテンシス(C.hortensis)、C.ネモラリス(C.nemoralis)、C.ホルテンシス(C.hortensis))、セルヌエラ属種(Cernuella spp.)、コクリセラ属種(Cochlicella spp.)、コクロディナ属種(Cochlodina spp.)(例えば、C.ラミナタ(C.laminata))、デロセラス属種(Deroceras spp.)(例えば、D.アグレスティス(D.agrestis)、D.エムピリコルム(D.empiricorum)、D.リーブ(D.laeve)、D.パノルニマツム(D.panornimatum)、D.レチキュラツム(D.reticulatum))、ディスカス属種(Discus spp.)(例えば、D.ロツンダツス(D.rotundatus))、ユーオムフアリア属種(Euomphalia spp.)、ガルバ属種(Galba spp.)(例えば、G.トランキュラタ(G.trunculata))、ヘリセラ属種(Helicella spp.)(例えば、H.イタラ(H.itala)、H.オブビア(H.obvia))、ヘリシゴナ属種(Helicigona spp.)(例えば、H.アルブストルム(H.arbustorum))、ヘリコジカス属種(Helicodiscus spp.)、ヘリクス属種(Helix spp.)(例えば、H.アペルタ(H.aperta)、H.アスペルサ(H.aspersa)、H.ポマチア(H.pomatia))、リマクス属種(Limax spp.)(例えば、L.シネレオニガー(L.cinereoniger)、L.フラバス(L.flavus)、L.マルギナツス(L.marginatus)、L.マキシムス(L.maximus)、L.テネルス(L.tenellus))、リミコラリア属種(Limicolaria spp.)(例えば、リミコラリア・アウロラ(Limicolaria aurora)、リムナエア属種(Lymnaea spp.)(例えば、L.スタグリナス(L.stagnalis))、メソドン属種(Mesodon spp.)(例えば、モシキカレハマイマイ(Meson thyroidus)、モナデニア属種(Monadenia spp.)(例えば、モナデニア・フィデリス(Monadenia fidelis)、ミラクス属種(Milax spp.)(例えば、M.ガガテス(M.gagates)、M.マルギナツス(M.marginatus)、M.ソウェルビイ(M.sowerbyi)、M.ブダペンテンシス(M.budapestensis))、オンコメラニア属種(Oncomelania spp.)、ネオヘリックス属種(Neohelix spp.)(例えば、ネオヘリックス・アルボラブリス(Neohelix albolabris))、オペアス属種(Opeas spp.)、オタラ属種(Otala spp.)(例えば、オタラ・ラクテアル)(Otala lacteal))、オキシロマ属種(Oxyloma spp.)(例えば、O.フェイフェリ(O.pfeifferi))、ポマセア属種(Pomacea spp.)(例えば、P.カナリキュラタ(P.canaliculata))、スクシネア属種(Succinea spp.)、タンドニア属種(Tandonia spp.)(例えば、T.ブダペンテンシス(T.budapestensis)、T.ソウェルビイ(T.sowerbyi))、テーバ属種(Theba spp.)、バロニア属種(Vallonia spp.)又はゾニトイデス属種(Zonitoides spp.)(例えば、Z.ニチダス(Z.nitidus))である。
v.線虫
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物における線虫侵入を予防又は処置するために、線虫の適応度を減少させるに有用であり得る。「線虫」という語は、線虫門(Nematoda)に属する任意の生物を含む。線虫をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を線虫に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、本方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、線虫侵入のリスクがあるか又は線虫侵入を有する植物にバイオ駆除剤を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、植物損傷を引き起こす線虫による侵入を予防又は処置するのに好適であり、それには、例えば、メロイドギネ属種(Meloidogyne spp.)(根こぶ)、ヘテロデラ属種(Heterodera spp.)、グロボデラ属種(Globodera spp.)、プラチレンクス属種(Pratylenchus spp.)、ヘリコチレンクス属種(Helicotylenchus spp.)、ラドフォルス・シミリス(Radopholus similis)、ジチレンクス・ジプサシ(Ditylenchus dipsaci)、ロチレンクルス・レニホルミス(Rotylenchulus reniformis)、キシフィネマ属種(Xiphinema spp.)、アフェレンコイデス属種(Aphelenchoides spp.)及びベロノライムス・ロンギカウダツス(Belonolaimus longicaudatus)が含まれる。場合により、線虫は、植物寄生線虫及び土壌中で生息する線虫である。植物寄生線虫には、限定されるものではないが、外部寄生虫、例えばキシフィネマ属種(Xiphinema spp.)、ロンギドルス属種(Longidorus spp.)及びトリコドルス属種(Trichodorus spp.);半寄生虫、例えばチレンクルス属種(Tylenchulus spp.);移動性内部寄生虫、例えばプラチレンクス属種(Pratylenchus spp.)、ラドホルス属種(Radopholus spp.)及びスクテロネマ属種(Scutellonema spp.);固着性寄生虫、例えばヘテロデラ属種(Heterodera spp.)、グロボデラ属種(Globodera spp.)及びメロイドギネ属種(Meloidogyne spp.)並びに茎葉内部寄生虫、例えばジチレンクス属種(Ditylenchus spp.)、アフェレンコイデス属種(Aphelenchoides spp.)及びヒルシュマニエラ属種(Hirshmaniella spp.)が含まれる。特に有害な根寄生土壌線虫は、ヘテロデラ属(Heterodera)若しくはグロボデラ属(Globodera)のシスト形成線虫及び/又はメロイドギネ属(Meloidogyne)の根こぶ線虫などである。これらの属の有害な種は、例えば、メロイドギネ・インコグニタ(Meloidogyne incognita)、ヘテロデラ・グリシネス(Heterodera glycines)(ダイズシストセンチュウ)、グロボデラ・パリダ(Globodera pallida)及びグロボデラ・ロストキエンシス(Globodera rostochiensis)(ジャガイモシストセンチュウ)であり、これらの種は、本明細書に記載のPMP組成物を用いて効率的に制御される。しかしながら、本明細書に記載のPMP組成物の使用は、これらの属にも種にも決して限定されるものではなく、同様に他の線虫にも拡張される。
本明細書に記載の方法及び組成物によって標的化することができる線虫の他の例には、限定されるものではないが、例えば以下のものが含まれる:アグレンクス・アグリコラ(Aglenchus agricola)、アンギナ・トリチシ(Anguina tritici)、アフェレンコイデス・アラキディス(Aphelenchoides arachidis)、アフェレンコイデス・フラガリア(Aphelenchoides fragaria)及び茎葉内部寄生虫であるアフェレンコイデス属種(Aphelenchoides spp.)全般、ベロノライムス・グラシリス(Belonolaimus gracilis)、ベロノライムス・ロンギカウダツス(Belonolaimus longicaudatus)、ベロノライムス・ノルトニ(Belonolaimus nortoni)、ブルサフェレンクス・ココフィルス(Bursaphelenchus cocophilus)、ブルサフェレンクス・エレムス(Bursaphelenchus eremus)、ブルサフェレンクス・キシロフィルス(Bursaphelenchus xylophilus)、ブルサフェレンクス・ムクロナツス(Bursaphelenchus mucronatus)及びブルサフェレンクス属種(Bursaphelenchus spp.)全般、カコパウルス・ペスティス(Cacopaurus pestis)、クリコネメラ・カルバタ(Criconemella curvata)、クリコネメラ・オノエンシス(Criconemella onoensis)、クリコネメラ・オルナタ(Criconemella ornata)、クリコネメラ・ルシウム(Criconemella rusium)、クリコネメラ・キセノプラクス(Criconemella xenoplax)(=メソクリコネマ・キセノプラクス(Mesocriconema xenoplax))及びクリコネメラ属種(Criconemella spp.)全般、クリコネモイデス・フェミアエ(Criconemoides femiae)、クリコネモイデス・オノエンス(Criconemoides onoense)、クリコネモイデス・オルナタム(Criconemoides ornatum)及びクリコネモイデス属種(Criconemoides spp.)全般、ジチレンクス・デストラクター(Ditylenchus destructor)、ジチレンクス・ジプサシ(Ditylenchus dipsaci)、ジチレンクス・ミセリオファガス(Ditylenchus myceliophagus)及び茎葉内部寄生虫であるジチレンクス属種(Ditylenchus spp.)全般、ドリコドルス・ヘテロセファルス(Dolichodorus heterocephalus)、グロボデラ・パリダ(Globodera pallida)(=ヘテロデラ・パリダ(Heterodera pallida))、グロボデラ・ロストキエンシス(Globodera rostochiensis)(ジャガイモシストセンチュウ)、グロボデラ・ソラナセルム(Globodera solanacearum)、グロボデラ・タバクム(Globodera tabacum)、グロボデラ・バージニア(Globodera virginia)及び固着性シスト形成寄生虫であるグロボデラ属種(Globodera spp.)全般、ヘリコチレンクス・ジゴニクス(Helicotylenchus digonicus)、ヘリコチレンクス・ジヒステラ(Helicotylenchus dihystera)、ヘリコチレンクス・エリスリン(Helicotylenchus erythrine)、ヘリコチレンクス・マルチシンクタス(Helicotylenchus multicinctus)、ヘリコチレンクス・ナヌス(Helicotylenchus nannus)、ヘリコチレンクス・シュードロブスタス(Helicotylenchus pseudorobustus)及びヘリコチレンクス属種(Helicotylenchus spp.)全般、ヘミクリコネモイデス属(Hemicriconemoides)、ヘミシクリオフォラ・アレナリア(Hemicycliophora arenaria)、ヘミシクリオフォラ・ヌダタ(Hemicycliophora nudata)、ヘミシクリオフォラ・パルバナ(Hemicycliophora parvana)、ヘテロデラ・アベナエ(Heterodera avenae)、ヘテロデラ・クルシフェラエ(Heterodera cruciferae)、ヘテロデラ・グリシネス(Heterodera glycines)(ダイズシストセンチュウ)、ヘテロデラ・オリゼー(Heterodera oryzae)、ヘテロデラ・シャクチイ(Heterodera schachtii)、ヘテロデラ・ゼアエ(Heterodera zeae)及び固着性シスト形成寄生虫であるヘテロデラ属種(Heterodera spp.)全般、ヒルシュマニエラ・グラシリス(Hirschmaniella gracilis)、ヒルシュマニエラ・オリゼー(Hirschmaniella oryzae)、ヒルシュマニエラ・スピニカウダタ(Hirschmaniella spinicaudata)及び茎葉内部寄生虫であるヒルシュマニエラ属種(Hirschmaniella spp.)全般、ホプロライムス・エジプチイ(Hoplolaimus aegyptii)、ホプロライムス・カリフォルニクス(Hoplolaimus califomicus)、ホプロライムス・コルンブス(Hoplolaimus columbus)、ホプロライムス・ガレアタス(Hoplolaimus galeatus)、ホプロライムス・インディクス(Hoplolaimus indicus)、ホプロライムス・マグニスチルス(Hoplolaimus magnistylus)、ホプロライムス・パラロブスタス(Hoplolaimus pararobustus)、ロンギドルス・アフリカヌス(Longidorus africanus)、ロンギドルス・ブレビアヌラタス(Longidorus breviannulatus)、ロンギドルス・エロンガタス(Longidorus elongatus)、ロンギドルス・ラエビカピタタス(Longidorus laevicapitatus)、ロンギドルス・ビネアコラ(Longidorus vineacola)及び外部寄生虫であるロンギドルス属種(Longidorus spp.)全般、メロイドギネ・アクロネア(Meloidogyne acronea)、メロイドギネ・アフリカナ(Meloidogyne africana)、メロイドギネ・アレナリア(Meloidogyne arenaria)、メロイドギネ・アレナリア・タメシ(Meloidogyne arenaria thamesi)、メロイドギネ・アルチエラ(Meloidogyne artiella)、メロイドギネ・チトウッディ(Meloidogyne chitwoodi)、メロイドギネ・コフェイコラ(Meloidogyne coffeicola)、メロイドギネ・エチオピカ(Meloidogyne ethiopica)、メロイドギネ・エクシグア(Meloidogyne exigua)、メロイドギネ・ファラクス(Meloidogyne fallax)、メロイドギネ・グラミニコラ(Meloidogyne graminicola)、メロイドギネ・グラミニス(Meloidogyne graminis)、メロイドギネ・ハプラ(Meloidogyne hapla)、メロイドギネ・インコグニタ(Meloidogyne incognita)、メロイドギネ・インコグニタ・アクリタ(Meloidogyne incognita acrita)、メロイドギネ・ジャバニカ(Meloidogyne javanica)、メロイドギネ・キクイエンシス(Meloidogyne kikuyensis)、メロイドギネ・マイナー(Meloidogyne minor)、メロイドギネ・ナアシ(Meloidogyne naasi)、メロイドギネ・パラナエンシス(Meloidogyne paranaensis)、メロイドギネ・タメシ(Meloidogyne thamesi)及び固着性寄生虫であるメロイドギネ属種(Meloidogyne spp.)全般、メロイネマ属種(Meloinema spp.)、ナコブス・アベランス(Nacobbus aberrans)、ネオチレンクス・ビギシ(Neotylenchus vigissi)、パラフェレンクス・シュードパリエチヌス(Paraphelenchus pseudoparietinus)、パラトリコドルス・アリウス(Paratrichodorus allius)、パラトリコドルス・ロバタス(Paratrichodorus lobatus)、パラトリコドルス・マイナー(Paratrichodorus minor)、パラトリコドルス・ナヌス(Paratrichodorus nanus)、パラトリコドルス・ポロサス(Paratrichodorus porosus)、
パラトリコドルス・テレス(Paratrichodorus teres)及びパラトリコドルス属種(Paratrichodorus spp.)全般、パラチレンクス・ハマタス(Paratylenchus hamatus)、パラチレンクス・ミヌタス(Paratylenchus minutus)、パラチレンクス・プロジェクタス(Paratylenchus projectus)及びパラチレンクス属種(Paratylenchus spp.)全般、プラチレンクス・アギリス(Pratylenchus agilis)、プラチレンクス・アレニ(Pratylenchus alleni)、プラチレンクス・アンジヌス(Pratylenchus andinus)、プラチレンクス・ブラキュルス(Pratylenchus brachyurus)、プラチレンクス・セレアリス(Pratylenchus cerealis)、プラチレンクス・コフェアエ(Pratylenchus coffeae)、プラチレンクス・クレナタス(Pratylenchus crenatus)、プラチレンクス・デラトレイ(Pratylenchus delattrei)、プラチレンクス・ギイビカウダタス(Pratylenchus giibbicaudatus)、プラチレンクス・ゴーデイ(Pratylenchus goodeyi)、プラチレンクス・ハマタス(Pratylenchus hamatus)、プラチレンクス・ヘキシンシサス(Pratylenchus hexincisus)、プラチレンクス・ローシ(Pratylenchus loosi)、プラチレンクス・ネグレクタス(Pratylenchus neglectus)、プラチレンクス・ペネトランス(Pratylenchus penetrans)、プラチレンクス・プラテンシス(Pratylenchus pratensis)、プラチレンクス・スクリブネリ(Pratylenchus scribneri)、プラチレンクス・テレス(Pratylenchus teres)、プラチレンクス・トルネイ(Pratylenchus thornei)、プラチレンクス・バルヌス(Pratylenchus vulnus)、プラチレンクス・ゼアエ(Pratylenchus zeae)及び移動性内部寄生虫であるプラチレンクス属種(Pratylenchus spp.)全般、シュードハレンクス・ミヌタス(Pseudohalenchus minutus)、シレンクス・マグニデンス(Psilenchus magnidens)、シレンクス・ツミダス(Psilenchus tumidus)、プンクトデラ・チャコエンシス(Punctodera chalcoensis)、クイニスルシウス・アクタス(Quinisulcius acutus)、ラドフォルス・シトロフィルス(Radopholus citrophilus)、ラドフォルス・シミリス(Radopholus similis)、移動性内部寄生虫であるラドフォルス属種(Radopholus spp.)全般、ロチレンクルス・ボレアリス(Rotylenchulus borealis)、ロチレンクルス・パルブス(Rotylenchulus parvus)、ロチレンクルス・レニフォルミス(Rotylenchulus reniformis)及びロチレンクルス属種(Rotylenchulus spp.)全般、ロチレンクス・ラウレンチヌス(Rotylenchus laurentinus)、ロチレンクス・マクロドラタス(Rotylenchus macrodoratus)、ロチレンクス・ロブスタス(Rotylenchus robustus)、ロチレンクス・ユニフォルミス(Rotylenchus uniformis)及びロチレンクス属種(Rotylenchus spp.)全般、スクテロネマ・ブラキュルム(Scutellonema brachyurum)、スクテロネマ・ブラディス(Scutellonema bradys)、スクテロネマ・クラスリカウダタム(Scutellonema clathricaudatum)及び移動性内部寄生虫であるスクテロネマ属種(Scutellonema spp.)全般、スバンギナ・ラジシオラ(Subanguina radiciola)、テチレンクス・ニコチアナエ(Tetylenchus nicotianae)、トリコドルス・シリンドリクス(Trichodorus cylindricus)、トリコドルス・マイナー(Trichodorus minor)、トリコドルス・プリミチブス(Trichodorus primitivus)、トリコドルス・プロキシムス(Trichodorus proximus)、トリコドルス・シミリス(Trichodorus similis)、トリコドルス・スパルサス(Trichodorus sparsus)及び外部寄生虫であるトリコドルス属種(Trichodorus spp.)全般、チレンコリンクス・アグリ(Tylenchorhynchus agri)、チレンコリンクス・ブラシカエ(Tylenchorhynchus brassicae)、チレンコリンクス・クラルス(Tylenchorhynchus clarus)、チレンコリンクス・クレイトニ(Tylenchorhynchus claytoni)、チレンコリンクス・ジギタタス(Tylenchorhynchus digitatus)、チレンコリンクス・エブリエンシス(Tylenchorhynchus ebriensis)、チレンコリンクス・マキシムス(Tylenchorhynchus maximus)、チレンコリンクス・ヌダス(Tylenchorhynchus nudus)、チレンコリンクス・ブルガリス(Tylenchorhynchus vulgaris)及びチレンコリンクス属種(Tylenchorhynchus spp.)全般、チレンクルス・セミペネトランス(Tylenchulus semipenetrans)及び半寄生虫であるチレンクルス属種(Tylenchulus spp.)全般、キシフィネマ・アメリカナム(Xiphinema americanum)、キシフィネマ・ブレビコレ(Xiphinema brevicolle)、キシフィネマ・ジモルフィカウダツム(Xiphinema dimorphicaudatum)、キシフィネマ・インデックス(Xiphinema index)及び外部寄生虫であるキシフィネマ属種(Xiphinema spp.)全般。
有害線虫の他の例には、ワセンチュウ科(Criconematidae)、ベロノライムス科(Belonolaimidae)、ホプロアイムス科(Hoploaimidae)、シストセンチュウ科(Heteroderidae)、ロンギドルス科(Longidoridae)、プラティレンクス科(Pratylenchidae)、トリコドルス科(Trichodoridae)又はアングイナ科(Anguinidae)の科に属する種が含まれる。
表9は、本明細書に記載のPMP組成物及び関連する方法を使用して処置又は予防することができる線虫及びそれに関連する病害のさらなる例を示す。
Figure 2022529503000024
Figure 2022529503000025
vi.ウイルス
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、植物におけるウイルス感染を予防又は処置するために、ウイルスの適応度を減少させるに有用であり得る。ウイルスをPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物をウイルスに送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、植物をPMP組成物と接触させることにより、ウイルス感染のリスクがあるか又はウイルス感染を有する植物にPMP組成物を送達することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、植物におけるウイルス性病害を引き起こすウイルスへの送達に好適であり、それには表10に列挙されるウイルス及び病害が含まれる。
Figure 2022529503000026
Figure 2022529503000027
Figure 2022529503000028
Figure 2022529503000029
Figure 2022529503000030
Figure 2022529503000031
Figure 2022529503000032
Figure 2022529503000033
Figure 2022529503000034
Figure 2022529503000035
C.植物共生生物への送達
本明細書に開示されるPMP組成物を植物共生生物に送達する方法が本明細書に提供される。共生生物をPMP組成物と接触させることによってPMP組成物を植物共生生物(例えば、細菌内部共生生物、真菌内部共生生物又は昆虫)に送達する方法が含まれる。方法は、植物共生生物、例えば植物の適応度に有益な共生生物の適応度を増加させるのに有用であり得る。場合により、植物共生生物を非ロードPMPで処置することができる。他の例では、PMPは、異種機能性剤、例えば施肥剤を含む。
従って、方法は、植物共生生物の適応度を増加させるために使用することができる。一態様では、共生生物の適応度を増加させる方法であって、本明細書に記載のPMP組成物を(例えば、有効な量及び有効な継続期間で)共生生物に送達して共生生物の適応度を未処置の共生生物(例えば、PMP組成物が送達されていない共生生物)に対して増加させることを含む方法が本明細書に提供される。
一態様では、真菌(例えば、植物の真菌内部共生生物)の適応度を増加させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を内部共生生物に送達することを含む方法が本明細書に提供される。例えば、植物共生生物は、内部共生生物真菌、例えばアスペルギルス科(Aspergillaceae)、ツノタンシキン科(Ceratobasidiaceae)、コニオケータ科(Coniochaetaceae)、ノムシタケ科(Cordycipitaceae)、コウヤタケ科(Corticiaceae)、シストフィロバシディウム科(Cystofilobasidiaceae)、ダビディエラ科(Davidiellaceae)、デバリオマイセス科(Debaryomycetaceae)、ドオチラ科(Dothioraceae)、うどんこ菌科(Erysiphaceae)、フィロバシディウム科(Filobasidiaceae)、グロメレラ科(Glomerellaceae)、カノシタ科(Hydnaceae)、ボタンタケ科(Hypocreaceae)、レプトスフェリア科(Leptosphaeriaceae)、モンタグヌラ科(Montagnulaceae)、クサレケカビ科(Mortierellaceae)、コタマカビ科(Mycosphaerellaceae)、ベニアワツブタケ科(Nectriaceae)、オルビリアキン科(Orbiliaceae)、フェオスフェリア科(Phaeosphaeriaceae)、プレオスポラ科(Pleosporaceae)、シューデウロティウム科(Pseudeurotiaceae)、クモノスカビ科(Rhizopodaceae)、キンカクキン科(Sclerotiniaceae)、ウロコタケ科(Stereaceae)又はマユハキタケ科(Trichocomacea)の属の真菌であり得る。
別の態様では、細菌(例えば、植物の細菌内部共生生物)の適応度を増加させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を細菌に送達することを含む方法が本明細書に提供される。例えば、植物共生生物は、内部共生細菌、例えば酢酸菌科(Acetobacteraceae)、アキドバクテリウム科(Acidobacteriaceae)、アシドサーマス科(Acidothermaceae)、アエロコックス科(Aerococcaceae)、アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)、アリシクロバチルス科(Alicyclobacillaceae)、アルテロモナス科(Alteromonadaceae)、アナエロリネア科(Anaerolineaceae)、アウランチモナス科(Aurantimonadaceae)、バチルス科(Bacillaceae)、バクテリオボラクス科(Bacteriovoracaceae)、ブデロビブリオ科(Bdellovibrionaceae)、ブラディリゾビウム科(Bradyrhizobiaceae)、ブレビバクテリウム科(Brevibacteriaceae)、ブルセラ科(Brucellaceae)、バークホルデリア科(Burkholderiaceae)、カルボキシドセラ科(Carboxydocellaceae)、カウロバクター科(Caulobacteraceae)、セルロモナス科(Cellulomonadaceae)、キチノファーガ科(Chitinophagaceae)、クロマチウム科(Chromatiaceae)、クトニオバクター科(Chthoniobacteraceae)、クトノモナス科(Chthonomonadaceae)、クロストリジウム科(Clostridiaceae)、コマモナス科(Comamonadaceae)、コリネバクテリウム科(Corynebacteriaceae)、コクシエラ科(Coxiellaceae)、クリオモルファ科(Cryomorphaceae)、シクロバクテリア科(Cyclobacteriaceae)、サイトファーガ科(Cytophagaceae)、デイノコッカス科(Deinococcaceae)、デルマバクター科(Dermabacteraceae)、デルマコッカス科(Dermacoccaceae)、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、エンテロコッカス科(Enterococcaceae)、エリスロバクター科(Erythrobacteraceae)、フィブロバクター科(Fibrobacteraceae)、フラメオビルガ科(Flammeovirgaceae)、フラボバクテリウム科(Flavobacteriaceae)、フランキア科(Frankiaceae)、フソバクテリウム科(Fusobacteriaceae)、ガイエラ科(Gaiellaceae)、ゲンマティモナス科(Gemmatimonadaceae)、ゲオデルマトフィラ科(Geodermatophilaceae)、グリコルニセタ科(Gly corny cetaceae)、ハリアンギウム科(Haliangiaceae)、ハロモナス科(Halomonadaceae)、ホロスポラ科(Holosporaceae)、ヒフォミクロビウム科(Hyphomicrobiaceae)、イアミア科(Iamiaceae)、イントラスポランギウム科(Intrasporangiaceae)、キネオスポリア科(Kineosporiaceae)、コリバクテリウム科(Koribacteraceae)、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、乳酸桿菌科(Lactobacillaceae)、レジオネラ科(Legionellaceae)、レプトスピラ科(Leptospiraceae)、ロイコノストック科(Leuconostocaceae)、メチロバクテリウム科(Methylobacteriaceae)、メチロシスティス科(Methylocystaceae)、メチロフィルス科(Methylophilaceae)、マイクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)、マイクロコッカス科(Micrococcaceae)、ミクロモノスポラ科(Micromonosporaceae)、モラクセラ科(Moraxellaceae)、マイコバクテリウム科(Mycobacteriaceae)、マイコプラズマ科(Mycoplasmataceae)、ミクソコッカス科(Myxococcaceae)、ナカムレラ科(Nakamurellaceae)、ナイセリア科(Neisseriaceae)、ニトロソモナス科(Nitrosomonadaceae)、ノカルディア科(Nocardiaceae)、ノカルジオイデス科(Nocardioidaceae)、オセアノスピリルム科(Oceanospirillaceae)、オピツツス科(Opitutaceae)、オキサロバクター科(Oxalobacteraceae)、パエニバチルス科(Paenibacillaceae)、パラクラミジア科(Parachlamydiaceae)、パスツレラ科(Pasteurellaceae)、パツリバクター科(Patulibacteraceae)、ペプトストレプトコッカス科(Peptostreptococcaceae)、フィロバクテリウム科(Phyllobacteriaceae)、ピスキリケッチア科(Piscirickettsiaceae)、プランクトミケス科(Planctomycetaceae)、プラノコッカス科(Planococcaceae)、ポリアンギウム科(Polyangiaceae)、ポルフィロモナス科(Porphyromonadaceae)、プレボテラ科(Prevotellaceae)、プロミクロモノスポラ科(Promicromonosporaceae)、シュードモナス科(Pseudomonadaceae)、シュードノカルディア科(Pseudonocardiaceae)、リゾビウム科(Rhizobiaceae)、ロドバクター科(Rhodobacteraceae)、ロドスピリルム科(Rhodospirillaceae)、ロゼイフレクサ科(Roseiflexaceae)、ルブロバクテリウム科(Rubrobacteriaceae)、サンダラキナキヌス科(Sandaracinaceae)、サングイバクテリウム科(Sanguibacteraceae)、サプロスピラ科(Saprospiraceae)、セグニリパラス科(Segniliparaceae)、シュワネラ科(Shewanellaceae)、シノバクテリウム科(Sinobacteraceae)、ソリバクテリウム科(Solibacteraceae)、ソリモナス科(Solimonadaceae)、ソリルブロバクテリウム科(Solirubrobacteraceae)、スフィンゴバクテリウム科(Sphingobacteriaceae)、スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)、スピロプラズマ科(Spiroplasmataceae)、スポリクチア科(Sporichthyaceae)、スポロラクトバチルス科(Sporolactobacillaceae)、スタフィロコッカス科(Staphylococcaceae)、連鎖球菌科(Streptococcaceae)、ストレプトマイセス科(Streptomycetaceae)、シントロフォバクター科(Syntrophobacteraceae)、ベイロネラ科(Veillonellaceae)、ベルコミクロビウム科(Verrucomicrobiaceae)、ウィクセラ科(Weeksellaceae)、キサントバクター科(Xanthobacteraceae)又はキサントモナス科(Xanthomonadaceae)の属の細菌であり得る。
さらに別の態様では、昆虫(例えば、植物の昆虫共生生物)の適応度を増加させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物(例えば、本明細書に記載のPMP組成物)を昆虫に送達することを含む方法が本明細書に提供される。場合により、昆虫は、植物送粉者である。例えば、昆虫は、ハチ目(Hymenoptera)又はハエ目(Diptera)属のものであり得る。場合により、ハチ目(Hymenoptera)属の昆虫は、ハチである。他の例では、ハエ目(Diptera)属の昆虫は、ハエである。
場合により、共生生物適応度の増加は、PMP組成物の投与の結果としての共生生物の生理機能の改善(例えば、健康又は生存率の改善)として現れ得る。場合により、生物の適応度は、1つ又は複数のパラメーター、例として、限定されるものではないが、生殖率、寿命、生存能力、移動性、繁殖力、体重、代謝率若しくは代謝活性又は生存率により、PMP組成物が送達されていない共生生物と比較して測定することができる。本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較して共生生物の全般的な健康を改善させるか、又は共生生物の全生存率を改善させるのに有効であり得る。場合により、共生生物の生存率の改善は、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超高い。場合により、この方法及び組成物は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較して共生生物の生殖(例えば、生殖率)を増加させるのに有効である。場合により、この方法及び組成物は、他の生理学的パラメーター、例えば移動性、体重、寿命、生殖能力又は代謝率を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効である。
場合により、共生生物適応度の増加は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較した、共生生物によって実施される所望の活性の頻度又は有効性(例えば、送粉、害虫に対する捕食、種子拡散又は廃棄若しくは有機材料の分解)の増加として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、共生生物によって実施される所望の活性の頻度又は有効性(例えば、送粉、害虫に対する捕食、種子拡散又は廃棄若しくは有機材料の分解)を、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。
場合により、共生生物適応度の増加は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較した、共生生物における1つ又は複数の栄養素(例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド)の生成の増加として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、共生生物における栄養素(例えば、ビタミン、炭水化物、アミノ酸又はポリペプチド)の生成を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、共生生物における1つ又は複数の微生物(例えば、内部共生生物)による栄養素の生成又は代謝を増加させることによって付随植物における栄養素を増加させ得る。
場合により、共生生物適応度の増加は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較した、殺虫剤に対する共生生物の感受性の減少及び/又は殺虫剤に対する共生生物の耐性の増加として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、殺虫剤に対する共生生物の感受性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効であり得る。
場合により、共生生物適応度の増加は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較した、アレロケミカル作用物質に対する共生生物の感受性の減少及び/又はアレロケミカル作用物質に対する共生生物の耐性の増加として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、アレロケミカル作用物質に対する共生生物の耐性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。場合により、アレロケミカル作用物質は、カフェイン、大豆シスタチンN、モノテルペン、ジテルペン酸又はフェノール化合物である。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、共生生物のアレロケミカル作用物質を利用可能な基質に代謝又は分解する能力を増加させることにより、アレロケミカル作用物質に対する共生生物の感受性を減少させ得る。
場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、PMP組成物が投与されていない共生生物と比較して、寄生虫又は病原体(例えば、真菌性、細菌性若しくはウイルス性病原体;又は寄生ダニ(例えば、ミツバチにおけるミツバチヘギイタダニ))に対する共生生物の耐性を増加させるのに有効であり得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、病原体又は寄生虫(例えば、真菌性、細菌性若しくはウイルス性病原体;又は寄生ダニ(例えば、ミツバチにおけるミツバチヘギイタダニ))に対する共生生物の耐性を基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない共生生物で見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。
場合により、共生生物適応度の増加は、他の適応度の利点、例えばPMP組成物が投与されていない共生生物と比較した、特定の環境因子(例えば、高温又は低温耐性)に対する耐性の改善、特定の生息環境で生存する能力の改善又は特定の食餌を維持する能力の改善(例えば、トウモロコシに対するダイズを代謝する能力の改善)として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の複数の様式で共生生物適応度を増加させるのに有効であり得る。さらに、PMP組成物は、任意の数の共生生物綱、目、科、属又は種(例えば、1つの共生生物種、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、200、250、500又はそれを超える共生生物種)における共生生物適応度を増加させ得る。場合により、PMP組成物は、単一の共生生物綱、目、科、属又は種に作用する。
共生生物適応度は、当技術分野における任意の標準的方法を使用して評価することができる。場合により、共生生物適応度は、個々の共生生物を評価することによって評価することができる。代わりに、共生生物適応度は、共生生物集団を評価することによって評価することができる。例えば、共生生物適応度の増加は、他の昆虫との競争の成功の増加として現れ、それにより共生生物集団のサイズの増加をもたらし得る。
本組成物又は関連する方法によって処置することができる植物共生生物の例は、本明細書にさらに記載される。
i.真菌
PMP組成物及び関連する方法は、真菌、例えば植物の内部共生生物である真菌(例えば、菌根菌)の適応度の増加に有用であり得る。
場合により、真菌は、アスペルギルス科(Aspergillaceae)、ツノタンシキン科(Ceratobasidiaceae)、コニオケータ科(Coniochaetaceae)、ノムシタケ科(Cordycipitaceae)、コウヤタケ科(Corticiaceae)、シストフィロバシディウム科(Cystofilobasidiaceae)、ダビディエラ科(Davidiellaceae)、デバリオマイセス科(Debaryomycetaceae)、ドオチラ科(Dothioraceae)、うどんこ菌科(Erysiphaceae)、フィロバシディウム科(Filobasidiaceae)、グロメレラ科(Glomerellaceae)、カノシタ科(Hydnaceae)、ボタンタケ科(Hypocreaceae)、レプトスフェリア科(Leptosphaeriaceae)、モンタグヌラ科(Montagnulaceae)、クサレケカビ科(Mortierellaceae)、ミコスフェレラ科(Mycosphaerellaceae)、ベニアワツブタケ科(Nectriaceae)、オルビリアキン科(Orbiliaceae)、フェオスフェリア科(Phaeosphaeriaceae)、プレオスポラ科(Pleosporaceae)、シューデウロティウム科(Pseudeurotiaceae)、クモノスカビ科(Rhizopodaceae)、キンカクキン科(Sclerotiniaceae)、ウロコタケ科(Stereaceae)又はマユハキタケ科(Trichocomacea)の科のものである。
場合により、真菌は、植物の根と会合する菌根(例えば、外生菌根又は内生菌根)を有する真菌、例としてグロムス門(Glomeromycota)、担子菌門(Basidiomycota)、子嚢菌門(Ascomycota)又は接合菌門(Zygomycota)に属する真菌である。
ii.細菌
PMP組成物及び関連する方法は、細菌、例えば植物の内部共生生物である細菌(例えば、窒素固定細菌)の適応度を増加させるのに有用であり得る。
例えば、細菌は、アシドボラックス属(Acidovorax)、アグロバクテリウム属(Agrobacterium)、バチルス属(Bacillus)、バークホルデリア属(Burkholderia)、クリセオバクテリウム属(Chryseobacterium)、カートバクテリウム属(Curtobacterium)、腸内細菌属(Enterobacter)、エシェリキア属(Escherichia)、メチロバクテリウム属(Methylobacterium)、パエニバチルス属(Paenibacillus)、パントエア属(Pantoea)、シュードモナス属(Pseudomonas)、ラルストニア属(Ralstonia)、リゾビウム属(Rhizobium)、サッカリバチルス属(Saccharibacillus)、スフィンゴモナス属(Sphingomonas)又はステノトロホモナス属(Stenotrophomonas)の属のものであり得る。
場合により、細菌は、酢酸菌科(Acetobacteraceae)、アキドバクテリウム科(Acidobacteriaceae)、アシドサーマス科(Acidothermaceae)、アエロコックス科(Aerococcaceae)、アルカリゲネス科(Alcaligenaceae)、アリシクロバチルス科(Alicyclobacillaceae)、アルテロモナス科(Alteromonadaceae)、アナエロリネア科(Anaerolineaceae)、アウランチモナス科(Aurantimonadaceae)、バチルス科(Bacillaceae)、バクテリオボラクス科(Bacteriovoracaceae)、ブデロビブリオ科(Bdellovibrionaceae)、ブラディリゾビウム科(Bradyrhizobiaceae)、ブレビバクテリウム科(Brevibacteriaceae)、ブルセラ科(Brucellaceae)、バークホルデリア科(Burkholderiaceae)、カルボキシドセラ科(Carboxydocellaceae)、カウロバクター科(Caulobacteraceae)、セルロモナス科(Cellulomonadaceae)、キチノファーガ科(Chitinophagaceae)、クロマチウム科(Chromatiaceae)、クトニオバクター科(Chthoniobacteraceae)、クトノモナス科(Chthonomonadaceae)、クロストリジウム科(Clostridiaceae)、コマモナス科(Comamonadaceae)、コリネバクテリウム科(Corynebacteriaceae)、コクシエラ科(Coxiellaceae)、クリオモルファ科(Cryomorphaceae)、シクロバクテリア科(Cyclobacteriaceae)、サイトファーガ科(Cytophagaceae)、デイノコッカス科(Deinococcaceae)、デルマバクター科(Dermabacteraceae)、デルマコッカス科(Dermacoccaceae)、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、エンテロコッカス科(Enterococcaceae)、エリスロバクター科(Erythrobacteraceae)、フィブロバクター科(Fibrobacteraceae)、フラメオビルガ科(Flammeovirgaceae)、フラボバクテリウム科(Flavobacteriaceae)、フランキア科(Frankiaceae)、フソバクテリウム科(Fusobacteriaceae)、ガイエラ科(Gaiellaceae)、ゲンマティモナス科(Gemmatimonadaceae)、ゲオデルマトフィラ科(Geodermatophilaceae)、グリコルニセタ科(Gly corny cetaceae)、ハリアンギウム科(Haliangiaceae)、ハロモナス科(Halomonadaceae)、ホロスポラ科(Holosporaceae)、ヒフォミクロビウム科(Hyphomicrobiaceae)、イアミア科(Iamiaceae)、イントラスポランギウム科(Intrasporangiaceae)、キネオスポリア科(Kineosporiaceae)、コリバクテリウム科(Koribacteraceae)、ラクノスピラ科(Lachnospiraceae)、乳酸桿菌科(Lactobacillaceae)、レジオネラ科(Legionellaceae)、レプトスピラ科(Leptospiraceae)、ロイコノストック科(Leuconostocaceae)、メチロバクテリウム科(Methylobacteriaceae)、メチロシスティス科(Methylocystaceae)、メチロフィルス科(Methylophilaceae)、マイクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)、マイクロコッカス科(Micrococcaceae)、ミクロモノスポラ科(Micromonosporaceae)、モラクセラ科(Moraxellaceae)、マイコバクテリウム科(Mycobacteriaceae)、マイコプラズマ科(Mycoplasmataceae)、ミクソコッカス科(Myxococcaceae)、ナカムレラ科(Nakamurellaceae)、ナイセリア科(Neisseriaceae)、ニトロソモナス科(Nitrosomonadaceae)、ノカルディア科(Nocardiaceae)、ノカルジオイデス科(Nocardioidaceae)、オセアノスピリルム科(Oceanospirillaceae)、オピツツス科(Opitutaceae)、オキサロバクター科(Oxalobacteraceae)、パエニバチルス科(Paenibacillaceae)、パラクラミジア科(Parachlamydiaceae)、パスツレラ科(Pasteurellaceae)、パツリバクター科(Patulibacteraceae)、ペプトストレプトコッカス科(Peptostreptococcaceae)、フィロバクテリウム科(Phyllobacteriaceae)、ピスキリケッチア科(Piscirickettsiaceae)、プランクトミケス科(Planctomycetaceae)、プラノコッカス科(Planococcaceae)、ポリアンギウム科(Polyangiaceae)、ポルフィロモナス科(Porphyromonadaceae)、プレボテラ科(Prevotellaceae)、プロミクロモノスポラ科(Promicromonosporaceae)、シュードモナス科(Pseudomonadaceae)、シュードノカルディア科(Pseudonocardiaceae)、リゾビウム科(Rhizobiaceae)、ロドバクター科(Rhodobacteraceae)、ロドスピリルム科(Rhodospirillaceae)、ロゼイフレクサ科(Roseiflexaceae)、ルブロバクテリウム科(Rubrobacteriaceae)、サンダラキナキヌス科(Sandaracinaceae)、サングイバクテリウム科(Sanguibacteraceae)、サプロスピラ科(Saprospiraceae)、セグニリパラス科(Segniliparaceae)、シュワネラ科(Shewanellaceae)、シノバクテリウム科(Sinobacteraceae)、ソリバクテリウム科(Solibacteraceae)、ソリモナス科(Solimonadaceae)、ソリルブロバクテリウム科(Solirubrobacteraceae)、スフィンゴバクテリウム科(Sphingobacteriaceae)、スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)、スピロプラズマ科(Spiroplasmataceae)、スポリクチア科(Sporichthyaceae)、スポロラクトバチルス科(Sporolactobacillaceae)、スタフィロコッカス科(Staphylococcaceae)、連鎖球菌科(Streptococcaceae)、ストレプトマイセス科(Streptomycetaceae)、シントロフォバクター科(Syntrophobacteraceae)、ベイロネラ科(Veillonellaceae)、ベルコミクロビウム科(Verrucomicrobiaceae)、ウィクセラ科(Weeksellaceae)、キサントバクター科(Xanthobacteraceae)又はキサントモナス科(Xanthomonadaceae)の科のものである。
場合により、内部共生細菌は、バチルス科(Bacillaceae)、バークホルデリア科(Burkholderiaceae)、コマモナス科(Comamonadaceae)、腸内細菌科(Enterobacteriaceae)、フラボバクテリウム科(Flavobacteriaceae)、メチロバクテリウム科(Methylobacteriaceae)、マイクロバクテリウム科(Microbacteriaceae)、パエニバチルス科(Paenibacillileae)、シュードモナス科(Pseudomonnaceae)、リゾビウム科(Rhizobiaceae)、スフィンゴモナス科(Sphingomonadaceae)及びキサントモナス科(Xanthomonadaceae)からなる群から選択される科のものである。
場合により、内部共生細菌は、アシドボラックス属(Acidovorax)、アグロバクテリウム属(Agrobacterium)、バチルス属(Bacillus)、バークホルデリア属(Burkholderia)、クリセオバクテリウム属(Chryseobacterium)、カートバクテリウム属(Curtobacterium)、腸内細菌属(Enterobacter)、エシェリキア属(Escherichia)、メチロバクテリウム属(Methylobacterium)、パエニバチルス属(Paenibacillus)、パントエア属(Pantoea)、シュードモナス属(Pseudomonas)、ラルストニア属(Ralstonia)、サッカリバチルス属(Saccharibacillus)、スフィンゴモナス属(Sphingomonas)及びステノトロホモナス属(Stenotrophomonas)からなる群から選択される属のものである。
iii.昆虫
PMP組成物及び関連する方法は、昆虫、例えば植物に有益な昆虫の適応度を増加させるのに有用であり得る。昆虫という用語は、任意の発生段階、即ち幼虫及び成虫の節足動物門及び昆虫綱又はクモ綱に属する任意の生物を含む。例えば、宿主には、農業用途において使用される昆虫、例として作物の送粉、種子の拡散又は害虫制御を補助する昆虫が含まれ得る。
場合により、宿主は、植物の送粉を補助する(例えば、ハチ、コウチュウ、カリバチ、ハエ、チョウ又はガ)。場合により、植物の送粉を補助する宿主は、ハチである。場合により、ハチは、ヒメハナバチ科(Andrenidae)、ミツバチ科(Apidae)、ムカシハナバチ科(Colletidae)、コハナバチ科(Halictidae)又はハキリバチ科(Megachilidae)の科におけるものである。場合により、植物の送粉を補助する宿主は、コウチュウである。ある場合には、PMP組成物は、ミツバチの適応度を増加させるために使用することができる。
場合により、植物の送粉を補助する宿主は、コウチュウ、例えばタマムシ科(Buprestidae)、ジョウカイボン科(Cantharidae)、カミキリムシ科(Cerambycidae)、ハムシ科(Chrysomelidae)、カッコウムシ科(Cleridae)、テントウムシ科(Coccinellidae)、コメツキムシ科(Elateridae)、ナガクチキムシ科(Melandryidae)、ツチハンミョウ科(Meloidae)、ジョウカイモドキ科(Melyridae)、ハナノミ科(Mordellidae)、ケシキスイムシ科(Nitidulidae)、カミキリモドキ科(Oedemeridae)、コガネムシ科(Scarabaeidae)又はハネカクシ科(Staphyllinidae)の科の種である。
場合により、植物の送粉を補助する宿主は、チョウ又はガ(例えば、チョウ目(Lepidoptera))である。場合により、チョウ又はガは、シャクガ科(Geometridae)、セセリチョウ科(Hesperiidae)、シジミチョウ科(Lycaenidae)、ヤガ科(Noctuidae)、タテハチョウ科(Nymphalidae)、アゲハチョウ科(Papilionidae)、シロチョウ科(Pieridae)又はスズメガ科(Sphingidae)の科の種である。
場合により、植物の送粉を補助する宿主は、ハエ(例えば、ハエ目(Diptera))である。場合により、ハエは、ハナバエ科(Anthomyiidae)、ケバエ科(Bibionidae)、ツリアブ科(Bombyliidae)、クロバエ科(Calliphoridae)、タマバエ科(Cecidomiidae)、ヌカカ科(Certopogonidae)、ユスリカ科(Chrionomidae)、メバエ科(Conopidae)、カ科(Culicidae)、アシナガバエ科(Dolichopodidae)、オドリバエ科(Empididae)、ミギワバエ科(Ephydridae)、ヤリバエ科(Lonchopteridae)、イエバエ科(Muscidae)、キノコバエ科(Mycetophilidae)、ノミバエ科(Phoridae)、ブユ科(Simuliidae)、ミズアブ科(Stratiomyidae)又はハナアブ科(Syrphidae)の科におけるものである。
場合により、送粉を補助する宿主は、アリ(例えば、アリ科(Formicidae))、ハバチ(例えば、ハバチ科(Tenthredinidae))又はカリバチ(例えば、アナバチ科(Sphecidae)又はスズメバチ科(Vespidae))である。
D.動物病原体への送達
病原体をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物(例えば、本明細書の方法又はバイオリアクターに従って製造される)を動物(例えば、ヒト)病原体、例えば本明細書に開示されるものに送達する方法が本明細書に提供される。本明細書で使用される「病原体」という語は、例えば、(i)動物に直接感染することにより、(ii)動物において疾患又は病状を引き起こす作用物質を産生することによって(例えば、病原性毒素を産生する細菌など)、及び/又は(iii)動物において免疫(例えば、炎症応答)を誘発する(例えば、刺咬昆虫、例えばトコジラミ)、動物において疾患又は病状を引き起こす生物、例えば微生物又は無脊椎動物を指す。本明細書で使用される病原体には、限定されるものではないが、細菌、原虫、寄生虫、真菌、線虫、昆虫、ウイロイド及びウイルス又はそれらの任意の組み合わせが含まれ、各病原体は、それ自体で又は別の病原体と協調して動物、例えばヒトにおいて疾患又は症状を誘発し得る。
場合により、動物(例えば、ヒト)病原体は、非ロードPMPで処置することができる。他の例では、PMPは、異種機能性剤、例えば異種治療剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤、昆虫駆除剤、線虫駆除剤、抗寄生虫剤、抗ウイルス剤又は忌避剤)を含む。方法は、例えば、PMP組成物の送達の結果として病原体感染を予防若しくは処置するか、又は病原体の拡散を制御するために動物病原体の適応度を減少させるのに有用であり得る。
本明細書に記載の方法に従って標的化することができる病原体の例には、細菌(例えば、連鎖球菌(Streptococcus)属、肺炎連鎖球菌(Pneumococcus)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、赤痢菌(Shigella)属、サルモネラ(Salmonella)属、カンピロバクター(Campylobacter)属又はエシェリキア(Escherichia)属)、真菌(サッカロミセス(Saccharomyces)属又はカンジダ(Candida)属)、寄生昆虫(例えば、トラコジラミ(Cimex)属)、寄生線虫(例えば、ヘリグモソモイデス(Heligmosomoides)属)又は寄生原生動物(例えば、トリコモナス(Trichomoniasis)属)が含まれる。
例えば、病原体の適応度を低下させる方法が本明細書で提供され、この方法は、本明細書に記載のPMP組成物を病原体に送達する工程を含み、この方法は、未処置の病原体と比較して病原体の適応度を低下させる。いくつかの実施形態では、この方法は、組成物を、病原体が成長、生存、繁殖、摂食又は寄生する少なくとも1つの生息環境に送達する工程を含む。本明細書に記載の方法のいくつかの例では、組成物は、病原体による摂取のための病原体可食性組成物として送達される。本明細書に記載の方法のいくつかの例では、組成物は、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体として(例えば、病原体に)送達される。
寄生昆虫の適応度を低下させる方法も本明細書で提供され、この方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生昆虫に送達する工程を含む。場合により、方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生昆虫に送達することを含み、複数のPMPは、殺昆虫剤を含む。例えば、寄生昆虫は、ナンキンムシであり得る。寄生昆虫の他の非限定的な例が本明細書に示される。場合により、この方法は、未処置の寄生昆虫と比較して寄生昆虫の適応度を低下させる。
加えて、寄生線虫の適応度を低下させる方法が本明細書で提供され、この方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生線虫に送達する工程を含む。場合により、方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生線虫に送達することを含み、複数のPMPは、殺線虫剤を含む。例えば、寄生線虫は、ヘリグモソモイズ・ポリギラス(Heligmosomoides polygyrus)である。寄生線虫の他の非限定的な例が本明細書に提供される。場合により、この方法は、未処置の寄生線虫と比較して寄生線虫の適応度を低下させる。
寄生原虫の適応度を低下させる方法が本明細書でさらに提供され、この方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生原生動物に送達する工程を含む。場合により、方法は、複数のPMPを含むPMP組成物を寄生原虫に送達することを含み、複数のPMPは、抗寄生虫剤を含む。例えば、寄生原虫は、膣トリコモナス(T.vaginalis)であり得る。寄生原虫の他の非限定的な例が本明細書に提供される。場合により、この方法は、未処置の寄生原虫と比較して寄生原虫の適応度を低下させる。
PMP組成物の送達の結果としての病原体の適応度の低下は、いくつかの方法で現れ得る。場合により、病原体の適応度の低下は、PMP組成物の送達の結果としての病原体の生理機能の悪化又は低下(例えば、健康又は生存率の低下)として現れ得る。場合により、生物の適応度は、限定されるものではないが、PMP組成物が投与されていない病原体と比較した増殖率、生殖能力、寿命、生存能力、移動性、繁殖力、病原体の成長、体重、代謝率又は代謝活性又は生存率を含む1つ又は複数のパラメーターによって測定することができる。例えば、本明細書で提供される方法又は組成物は、病原体の全体的な健康を低下させるか、又は病原体の全体的な生存率を低下させるのに効果的であり得る。場合により、病原体の生存率の低下は、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない病原体で見られるレベルと比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%を超えて高い。場合により、この方法及び組成物は、PMP組成物が投与されていない病原体と比較して病原体の生殖(例えば、生殖率、生殖能力)を低下させるのに効果的である。場合により、この方法及び組成物は、移動性、体重、寿命、生殖能力又は代謝率などの他の生理学的パラメーターを、基準レベル(例えば、PMP組成物を摂取していない病原体で見られるレベル)と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%を超えて低下させるのに効果的である。
場合により、害虫の適応度の低下は、PMP組成物が送達されていない病原体と比較して、抗病原体剤に対する病原体の感受性の増加及び/又は抗病原体剤に対する病原体の耐性の低下として現れ得る。場合により、本明細書で提供される方法又は組成物は、害虫剤に対する病原体の感受性を、基準レベル(例えば、PMP組成物を受け取らない害虫に見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%を超えて増加させるのに効果的であり得る。
場合により、病原体の適応度の低下は、PMP組成物が送達されていない病原体と比較して、特定の環境因子(例えば、高温又は低温耐性)に対する耐性の低下、特定の生息環境で生き残る能力の低下又は特定の食餌を維持する能力の低下などの他の適応度のマイナス面として現れ得る。場合により、本明細書で提供される方法又は組成物は、本明細書に記載の任意の複数の方法で病原体の適応度を低下させるのに有効であり得る。さらに、PMP組成物は、いくつもの病原体の綱、目、科、属又は種(例えば、1つ、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、200、250、500又はそれを超える病原体種)において病原体の適応度を低下させ得る。場合により、PMP組成物は、単一の害虫の綱、目、科、属又は種に作用する。
病原体の適応度は、当技術分野の任意の標準的な方法を使用して評価することができる。場合により、害虫の適応度は、個々の病原体を評価することによって評価することができる。代わりに、害虫の適応度は、病原体集団を評価することによって評価することができる。例えば、病原体の適応度の低下は、他の病原体との競争の成功の減少として現れ、それにより病原体集団のサイズの減少をもたらし得る。
本明細書に記載のPMP組成物及び関連する方法は、動物病原体の適応度を低下させ、それにより動物の感染症を処置又は予防するのに有用である。本組成物又は関連する方法で処置することができる動物病原体又はそのベクターの例が本明細書にさらに記載される。
i.真菌
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物の真菌感染症を予防又は処置するために真菌の適応度を低下させるのに有用であり得る。真菌をPMP組成物に接触させることによって真菌にPMP組成物を送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、この方法は、動物にPMP組成物を投与することにより、真菌感染(例えば、本明細書に記載の真菌によって引き起こされる)のリスクがあるか又はそれを必要とする動物の真菌感染を予防又は処置する工程を含む。
PMP組成物及び関連する方法は、子嚢菌門(Ascomycota)(フザリウム・オキシスポルム(Fusarium oxysporum)、ニューモシスチス・イロベチイ(Pneumocystis jirovecii)、アスペルギルス(Aspergillus)属、コクジオイデス・イミティス/ポサダシ(Coccidioides immitis/posadasii)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans))、担子菌門(Basidiomycota)(クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Filobasidiella neoformans)、トリコスポロン(Trichosporon))、微胞子虫(Microsporidia)(エンセファリトゾーン・クニクリ(Encephalitozoon cuniculi)、エンテロシトゾーン・ビエヌーシ(Enterocytozoon bieneusi))、ケカビ亜門(Mucoromycotina)(ムコール・シルシネロイデス(Mucor circinelloides)、リゾプス・オリゼ(Rhizopus oryzae)、リクテイミア・コリムビフェラ(Lichtheimia corymbifera))に属する真菌によって引き起こされる感染症を含む動物の真菌感染症の処置又は予防に適している。
場合により、真菌感染症は、子嚢菌門(Ascomycota)、担子菌門(Basidomycota)、ツボカビ門(Chytridiomycota)、微胞子虫(Microsporidia)又は接合菌門(Zygomycota)に属することによって引き起こされる感染症である。真菌感染症又は異常増殖には、1つ又は複数の真菌種、例えばカンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、C.トロピカリス(C.tropicalis)、C.パラプシローシス(C.parapsilosis)、C.グラブラータ(C.glabrata)、C.アウリス(C.auris)、C.クルセイ(C.krusei)、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)、マラセチア・グロボサ(Malassezia globose)、M.レストリカ(M.restricta)又はデバリオミセス・ハンセニ(Debaryomyces hansenii)、ジベレラ・モニリフォルミス(Gibberella moniliformis)、アルタナリア・ブラシシコーラ(Alternaria brassicicola)、クリプトコッカス・ネオフォルマンス(Cryptococcus neoformans)、ニューモシスチス・カリニ(Pneumocystis carinii)、P.イロベチイ(P.jirovecii)、P.ムリナ(P.murina)、P.オリクトラジ(P.oryctolagi)、P.ワケフィエデルジア(P.wakefieldiae)及びアスペルギルス・クラバタス(Aspergillus clavatus)が含まれ得る。真菌種は、病原体又は日和見病原体と見なされ得る。
場合により、真菌感染症は、カンジダ(Candida)属の真菌によって引き起こされる(即ちカンジダ感染症である)。例えば、カンジダ感染症は、C.アルビカンス(C.Albicans)、C.グラブラータ(C.glabrata)、C.デュブリニエンシス(C.dubliniensis)、C.クルセイ(C.krusei)、C.アウリス(C.auris)、C.パラプシローシス(C.parapsilosis)、C.トロピカリス(C.tropicalis)、C.オルトプローシス(C.orthopsilosis)、C.ギリエルモンディイ(C.guilliermondii)、C.ルゴセ(C.rugose)及びC.ルシタニエ(C.lusitaniae)からなる群から選択されるカンジダ属の真菌によって引き起こされ得る。本明細書に開示される方法によって処置することができるカンジダ感染症には、限定されるものではないが、カンジダ血症、口腔咽頭カンジダ症、食道カンジダ症、粘膜カンジダ症、性器カンジダ症、外陰膣カンジダ症、直腸カンジダ症、肝カンジダ症、腎カンジダ症、肺カンジダ症、脾カンジダ症、鼻真菌症、骨髄炎、敗血症性関節炎、心血管カンジダ症(例えば、心内膜炎)及び侵襲性カンジダ症が含まれる。
ii.細菌
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物の細菌感染を予防又は処置するために細菌の適応度を低下させるのに有用であり得る。細菌をPMP組成物に接触させることによってPMP組成物を細菌に投与する方法が含まれる。加えて又は代わりに、この方法は、動物にPMP組成物を投与することにより、細菌感染(例えば、本明細書に記載の細菌によって引き起こされる)のリスクがあるか又はそれを必要とする動物の細菌感染を予防又は処置する工程を含む。
PMP組成物及び関連する方法は、以下でさらに説明する任意の細菌によって引き起こされる動物の細菌感染を予防又は処置するのに適している。例えば、細菌は、バチルス目(Bacillales)(炭疽菌(B.anthracis)、セレウス菌(B.cereus)、黄色ブドウ球菌(S.aureus)、L.モノサイトゲネス(L.monocytogenes))、ラクトバチルス目(Lactobacillales)(肺炎連鎖球菌(S.pneumoniae)、化膿連鎖球菌(S.pyogenes))、クロストリジウム目(Clostridiales)(ボツリヌス菌(C.botulinum)、C.ディフィシル(C.difficile)、ウェルシュ菌(C.perfringens)、破傷風菌(C.tetani))、スピロヘータ目(Spirochaetales)(ボレリア・ブルグドルフェリ(Borrelia burgdorferi)、梅毒トレポネーマ(Treponema pallidum))、クラミジア目(Chlamydiales)(クラミジア・マチス(Chlamydia trachomatis)、オウム病クラミジア(Chlamydophila psittaci))、放線菌目(Actinomycetales)(ジフテリア菌(C.diphtheriae)、結核菌(Mycobacterium tuberculosis)、M.アビウム(M.avium))、リケッチア目(Rickettsiales)(発疹チフスリケッチア(R.prowazekii)、R.リケッチイ(R.rickettsii)、発疹熱リケッチア(R.typhi)、A.ファゴサイトフイルム(A.phagocytophilum)、E.シャフェンシス(E.chaffeensis))、リゾビウム目(Rhizobiales)(ブルセラ・メリテンシス(Brucella melitensis))、バークホルデリア目(Burkholderiales)(百日咳菌(Bordetella pertussis)、鼻疽菌(Burkholderia mallei)、類鼻疽菌(B.pseudomallei))、ナイセリア目(Neisseriales)(淋菌(Neisseria gonorrhoeae)、髄膜炎菌(N.meningitidis))、カンピロバクター目(Campylobacterales)(カンピロバクター・ジェジュニ(Campylobacter jejuni)、ヘリコバクター・ピロリ(Helicobacter pylori))、レジオネラ目(Legionellales)(レジオネラ・ニューモフィラ(Legionella pneumophila))、シュードモナス目(Pseudomonadales)(A.バウマニ(A.baumannii)、モクセラ・カタラーリス(Moraxella catarrhalis)、緑膿菌(P.aeruginosa))、エアロモナス目(Aeromonadales)(エロモナス属(Aeromonas sp.))、ビブリオ目(Vibrionales)(コレラ菌(Vibrio cholerae)、腸炎ビブリオ(V.parahaemolyticus))、チオスリックス目(Thiotrichales)、パスツレラ目(Pasteurellales)(インフルエンザ菌(Haemophilus influenzae))、エンテロバクター目(Enterobacteriales)(肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)、プロテウス・ミラビリス(Proteus mirabilis)、ペスト菌(Yersinia pestis)、Y.エンテロコリチカ(Y.enterocolitica)、フレキシネル赤痢菌(Shigella flexneri)、サルモネラ・エンテリカ(Salmonella enterica)、大腸菌(E.coli))に属する細菌であり得る。
iii.寄生昆虫
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物における寄生昆虫感染を予防又は処置するために、寄生昆虫の適応度を減少させるのに有用であり得る。「昆虫」という語は、任意の発生段階の、即ち幼虫及び成虫の、節足動物門(Arthropoda)及び昆虫綱(Insecta)又はクモ綱(Arachnida)に属する任意の生物を含む。昆虫をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を昆虫に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、本方法は、PMP組成物を動物に投与することにより、寄生昆虫感染のリスクがあるか又はその予防若しくは処置が必要とされる動物における寄生昆虫感染(例えば、本明細書に記載の寄生昆虫によって引き起こされる)を予防又は処置することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、寄生昆虫による動物における感染の予防又は処置に好適であり、それには、以下に属する昆虫による感染が含まれる:シラミ目(Phthiraptera):シラミ亜目(Anoplura)(吸血シラミ)、ホソツノハジラミ亜目(Ischnocera)(刺咬シラミ)、マルツノハジラミ亜目(Amblycera)(刺咬シラミ)、ノミ目(Siphonaptera):ヒトノミ科(Pulicidae)(ネコノミ)、ナガノミ科(Ceratophyllidae)(ニワトリノミ)。ハエ目(Diptera):カ科(Culicidae)(カ)、ヌカカ科(Ceratopogonidae)(ユスリカ)、チョウバエ科(Psychodidae)(サシチョウバエ)、ブユ科(Simuliidae)(ブユ)、アブ科(Tabanidae)(イエバエ)、イエバエ科(Muscidae)(イエバエなど)、クロバエ科(Calliphoridae)(クロバエ)、ツェツェバエ科(Glossinidae)(ツェツェバエ)、ヒツジバエ科(Oestridae)(ウマバエ)、シラミバエ科(Hippoboscidae)(シラミバエ)。カメムシ目(Hemiptera):サシガメ科(Reduviidae)(サシガメ)、トコジラミ科(Cimicidae)(トコジラミ)。クモ綱(Arachnida):ヒゼンダニ科(Sarcoptidae)(ヒゼンダニ)、キュウセンダニ科(Psoroptidae)(キュウセンヒゼンダニ)、気嚢ダニ科(Cytoditidae)(気嚢ダニ)、ラミノシオプテス属(Laminosioptes)(シストダニ(Cyst-mite))、ウモウダニ科(Analgidae)(ウモウダニ)、コナダニ科(Acaridae)(コナダニ)、ニキビダニ科(Demodicidae)(ニキビダニ)、ツメダニ科(Cheyletiellidae)(毛皮ダニ)、ツツガムシ科(Trombiculidae)(ツツガムシ)、ワクモ科(Dermanyssidae)(鳥類ダニ)、オオサシダニ科(Macronyssidae)(鳥類ダニ)、ヒメダニ科(Argasidae)(軟ダニ)、マダニ科(Ixodidae)(硬ダニ)。
iv.原虫
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物における寄生原虫感染を予防又は処置するために、寄生原虫の適応度を減少させるのに有用であり得る。「原虫」という語は、原虫門(Protozoa)に属する任意の生物を含む。寄生原虫をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を寄生原虫に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、PMP組成物を動物に投与することにより、原虫感染のリスクがあるか又はその予防若しくは処置が必要とされる動物における原虫感染(例えば、本明細書に記載の原虫によって引き起こされる)を予防又は処置することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、動物における寄生原虫による感染の予防又は処置に好適であり、それには、以下に属する原虫が含まれる:ユーグレノゾア(Euglenozoa)(クルーズトリパノソーマ(Trypanosoma cruzi)、ブルーストリパノソーマ(Trypanosoma brucei)、リーシュマニア属種(Leishmania spp.))、ヘテロロボサ(Heterolobosea)(ネグレリア・フォーレリ(Naegleria fowleri))、ディプロモダス目(Diplomonadida)(ランブル鞭毛虫(Giardia intestinalis))、アメーボゾア(Amoebozoa)(アカントアメーバ・カステラニイ(Acanthamoeba castellanii)、バラムチア・マンドリラリス(Balamuthia mandrillaris)、赤痢アメーバ(Entamoeba histolytica))、ブラストシスチス属(Blastocystis)(ブラストシスチス・ホミニス(Blastocystis hominis))、アピコンプレックス門(Apicomplexa)(バベシア・ミクロチ(Babesia microti)、クリプトスポリジウム・パルバム(Cryptosporidium parvum)、シクロスポラ・カイエタネンシス(Cyclospora cayetanensis)、プラスモジウム属種(Plasmodium spp.)、トキソプラズマ・ゴンジイ(Toxoplasma gondii))。
v.線虫
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物における寄生線虫感染を予防又は処置するために、寄生線虫の適応度を減少させるのに有用であり得る。寄生線虫をPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物を寄生線虫に送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、PMP組成物を動物に投与することによって寄生線虫感染のリスクがあるか又はその予防若しくは処置が必要とされる動物における寄生線虫感染(例えば、本明細書に記載の寄生線虫によって引き起こされる)を予防又は処置することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、動物における寄生線虫による感染の予防又は処置に好適であり、それには、以下に属する線虫が含まれる:線形動物門(Nematoda)(回虫):広東住血線虫(Angiostrongylus cantonensis)(広東住血線虫)、ヒト回虫(Ascaris lumbricoides)(ヒト回虫)、アライグマ回虫(Baylisascaris procyonis)(アライグマ回虫)、鞭虫(Trichuris trichiura)(ヒト鞭虫)、旋毛虫(Trichinella spiralis)、糞線虫(Strongyloides stercoralis)、バンクロフト糸状虫(Wuchereria bancrofti)、マレー糸状虫(Brugia malayi)、スビニ鉤虫(Ancylostoma duodenale)及びアメリカ鉤虫(Necator americanus)(ヒト鉤虫)、条虫綱(Cestoda)(条虫):単包条虫(Echinococcus granulosus)、多包条虫(Echinococcus multilocularis)、有鉤条虫(Taenia solium)(有鉤条虫)。
vi.ウイルス
PMP組成物及び関連する方法は、例えば、動物におけるウイルス感染を予防又は処置するために、ウイルスの適応度を減少させるのに有用であり得る。ウイルスをPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物をウイルスに送達する方法が含まれる。加えて又は代わりに、方法は、PMP組成物を動物に投与することにより、ウイルス感染のリスクがあるか又はその予防若しくは処置が必要とされる動物におけるウイルス感染(例えば、本明細書に記載のウイルスによって引き起こされる)を予防又は処置することを含む。
PMP組成物及び関連する方法は、動物におけるウイルス感染の予防又は処置に好適であり、それには、以下に属するウイルスによる感染が含まれる:DNAウイルス:パルボウイルス科(Parvoviridae)、パピローマウイルス科(Papillomaviridae)、ポリオーマウイルス科(Polyomaviridae)、ポックスウイルス科(Poxviridae)、ヘルペスウイルス科(Herpesviridae);一本鎖マイナス鎖RNAウイルス:アレナウイルス科(Arenaviridae)、パラミクソウイルス科(Paramyxoviridae)(ルブラウイルス)、レスピロウイルス(Respirovirus)、ニューモウイルス、モルビリウイルス(Moribillivirus))、フィロウイルス科(Filoviridae)(マールブルグウイルス、エボラウイルス)、ボルナオウイルス科(Bornaoviridae)、ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)、オルトミクソウイルス科(Orthomyxoviridae)、ブニヤウイルス科(Bunyaviridae)、ナイロウイルス、ハンタウイルス、オルトブニヤウイルス、フレボウイルス。一本鎖プラス鎖RNAウイルス:アストロウイルス科(Astroviridae)、コロナウイルス科(Coronaviridae)、カリシウイルス科(Caliciviridae)、トガウイルス科(Togaviridae)(ルビウイルス、アルファウイルス)、フラビウイルス科(Flaviviridae)(ヘパシウイルス、フラビウイルス)、ピコルナウイルス科(Picornaviridae)(ヘパトウイルス、ライノウイルス、エンテロウイルス);又はdsRNA及び逆転写ウイルス:レオウイルス科(Reoviridae)(ロタウイルス、コルチウイルス、セドナウイルス)、レトロウイルス科(Retroviridae)(デルタレトロウイルス、レンチウイルス)、ヘパドナウイルス科(Hepadnaviridae)(オルトヘパドナウイルス)。
E.病原体ベクターへの送達
病原体ベクターをPMP組成物と接触させることにより、PMP組成物(例えば、本明細書の方法又はバイオリアクターに従って製造される)を病原体ベクター、例えば本明細書に開示されるものに送達する方法が本明細書に提供される。本明細書で使用される「ベクター」という語は、動物病原体を担持するか、又は保有宿主から動物に伝達し得る昆虫を指す。例示的なベクターには、昆虫、例えばカメムシ目(Hemiptera)及び一部のハチ目(Hymenoptera)及びハエ目(Diptera)に見られる刺吸口器を有するもの、例えばカ、ハチ、カリバチ、ユスリカ、シラミ、ツェツェバエ、ノミ及びアリ並びにクモ綱(Arachnidae)のメンバー、例えばダニ(tick)及びダニ(mite)が含まれる。
場合により、動物(例えば、ヒト)病原体のベクターを非ロードPMPで処置することができる。他の例では、PMPは、異種機能性剤、例えば異種治療剤(例えば、抗菌剤、抗真菌剤、昆虫駆除剤、線虫駆除剤、抗寄生虫剤、抗ウイルス剤又は忌避剤)を含む。本方法は、例えば、PMP組成物の送達の結果として病原体の拡散を制御するために病原体ベクターの適応度を減少させるのに有用であり得る。本方法に従って標的化することができる病原体ベクターの例には、昆虫、例えば本明細書に記載のものが含まれる。
例えば、動物病原体ベクターの適応度を減少させる方法であって、有効量の本明細書に記載のPMP組成物をベクターに送達することを含み、ベクターの適応度を未処置のベクターに対して減少させる方法が本明細書に提供される。場合により、方法は、組成物を、ベクターが成長、生存、繁殖、摂食又は侵入する少なくとも1つの生息環境に送達することを含む。場合により、組成物は、ベクターによる摂取のための可食組成物として送達する。場合により、ベクターは昆虫である。場合により、昆虫は、カ、ダニ(tick)、ダニ(mite)又はシラミである。場合により、組成物は、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体として(例えば、病原体ベクターに)送達する。
例えば、動物病原体の昆虫ベクターの適応度を減少させる方法であって、複数のPMPを含むPMP組成物をベクターに送達することを含む方法が本明細書に提供される。場合により、方法は、複数のPMPを含むPMP組成物をベクターに送達することを含み、複数のPMPは、殺昆虫剤を含む。例えば、昆虫ベクターは、カ、ダニ(tick)、ダニ(mite)又はシラミであり得る。病原体ベクターの他の非限定的な例は、本明細書に提供される。場合により、方法は、ベクターの適応度を未処置のベクターに対して減少させる。
場合により、ベクター適応度の減少は、組成物の投与の結果としてのベクターの生理機能の悪化又は低下(例えば、健康又は生存率の低減)として現れ得る。場合により、生物の適応度は、1つ又は複数のパラメーター、例として、限定されるものではないが、生殖率、寿命、移動性、繁殖力、体重、代謝率若しくは代謝活性又は生存率により、組成物が送達されていないベクター生物と比較して測定することができる。例えば、本明細書に提供される方法又は組成物は、ベクターの全般的な健康を減少させるか又はベクターの全生存率を減少させるのに有効であり得る。場合により、ベクターの生存率の減少は、基準レベル(例えば、組成物を摂取していないベクターで見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超高い。場合により、この方法及び組成物は、組成物が送達されていないベクター生物と比較してベクターの生殖(例えば、生殖率)を減少させるのに有効である。場合により、この方法及び組成物は、他の生理学的パラメーター、例えば移動性、体重、寿命、生殖能力又は代謝率を基準レベル(例えば、組成物が送達されないベクターで見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超減少させるのに有効である。
場合により、ベクター適応度の減少は、組成物が送達されていないベクター生物と比較した、殺虫剤に対するベクターの感受性の増加及び/又は殺虫剤に対するベクターの耐性の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、殺虫剤に対するベクターの感受性を基準レベル(例えば、組成物を摂取していないベクターで見られるレベル)に対して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超増加させるのに有効であり得る。殺虫剤は、当技術分野で公知の任意の殺虫剤、例として殺昆虫剤であり得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、組成物が送達されていないベクターと比較して、殺虫剤を利用可能な基質に代謝又は分解するベクターの能力を減少させることにより、殺虫剤に対するベクターの感受性を増加させ得る。
場合により、ベクター適応度の減少は、組成物が送達されていないベクター生物と比較した、他の適応度の不利点、例えば特定の環境因子(例えば、高温又は低温耐性)に対する耐性の減少、特定の生息環境で生存する能力の減少又は特定の食餌を維持する能力の減少として現れ得る。場合により、本明細書に提供される方法又は組成物は、本明細書に記載される任意の複数の様式でベクター適応度を低減させるのに有効であり得る。さらに、組成物は、任意の数のベクター綱、目、科、属又は種(例えば、1つのベクター種、2つ、3つ、4つ、5つ、6つ、7つ、8つ、9つ、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、150、200、200、250、500又はそれを超えるベクター種)におけるベクター適応度を減少させ得る。場合により、組成物は、単一のベクター綱、目、科、属又は種に作用する。
ベクター適応度は、当技術分野における任意の標準的方法を使用して評価することができる。場合により、ベクター適応度は、個々のベクターを評価することによって評価することができる。代わりに、ベクター適応度は、ベクター集団を評価することによって評価することができる。例えば、ベクター適応度の減少は、他のベクターとの競争の成功の減少として現れ、それによりベクター集団のサイズの減少をもたらし得る。
動物病原体を担持するベクターの適応度を減少させることにより、本明細書に提供される組成物は、ベクター媒介疾患の拡散を低減させるのに有効である。組成物は、疾患の感染を低減させる、例えばベクター間の垂直若しくは水平感染を低減させ、且つ/又は動物への感染を低減させるのに有効な量及び継続期間で、本明細書に記載の製剤及び送達方法のいずれかを使用して昆虫に送達することができる。例えば、本明細書に記載の組成物は、ベクター媒介病原体の垂直又は水平感染を、組成物が送達されていないベクター生物と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又はそれを超えて低減させ得る。別の例として、本明細書に記載の組成物は、昆虫ベクターの媒介能を、組成物が送達されていないベクター生物と比較して約2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又はそれを超えて低減させ得る。
本明細書に提供される組成物及び方法によって制御することができる疾患の非限定的な例には、トガウイルス科(Togaviridae)ウイルスによって引き起こされる疾患(例えば、チクングンヤ熱、ロスリバー熱、マヤロ熱、オニョンニョン熱、シンドビス熱、東部馬脳炎、西部馬脳炎、ベネズエラ馬脳炎又はバーマ森林熱);フラビウイルス科(Flavivirdae)ウイルスによって引き起こされる疾患(例えば、デング熱、黄熱、キャサヌル森林病、オムスク出血熱、日本脳炎、マレーバレー脳炎、ロシオ、セントルイス脳炎、ウエストナイル脳炎又はダニ媒介脳炎);ブニヤウイルス科(Bunyaviridae)ウイルスによって引き起こされる疾患(例えば、サシチョウバエ熱、リフトバレー熱、ラクロス脳炎、カリフォルニア脳炎、クリミア・コンゴ出血熱又はオロプーシェ熱);ラブドウイルス科(Rhabdoviridae)ウイルス(によって引き起こされる疾患(例えば、水疱性口内炎);オルビウイルス科(Orbiviridae)によって引き起こされる疾患(例えば、ブルータング);細菌によって引き起こされる疾患(例えば、プラーク、野兎病、Q熱、ロッキー山紅斑熱、発疹熱、ボタン熱、クイーンズランドダニチフス、シベリアダニチフス、ツツガムシ病、回帰熱又はライム病);又は原虫によって引き起こされる疾患(例えば、マラリア、アフリカトリパノソーマ症、ナガナ病、シャーガス病、リーシュマニア症、ピロプラズマ症、バンクロフトフィラリア症又はブルギアフィラリア症(Brugian filariasis))が含まれる。
vii.病原体ベクター
本明細書に提供される方法及び組成物は、動物病原体のためのベクターの適応度を減少させるのに有用であり得る。場合により、ベクターは、昆虫であり得る。例えば、昆虫ベクターには、限定されるものではないが、カメムシ目(Hemiptera)及び一部のハチ目(Hymenoptera)及びハエ目(Diptera)に見られる刺吸口器を有するもの、例えばカ、ハチ、カリバチ、ユスリカ、シラミ、ツェツェバエ、ノミ及びアリ並びにクモ綱(Arachnidae)のメンバー、例えばダニ(tick)及びダニ(mite);ダニ目(Acarina)(ダニ(tick)及びダニ(mite))の目、綱又は科、例えばヒメダニ科(Argasidae)、ワクモ科(Dermanyssidae)、マダニ科(Ixodidae)、キュウセンダニ科(Psoroptidae)又はヒゼンダニ科(Sarcoptidae)の科の代表例及びキララマダニ属種(Amblyomma spp.)、アノセントン属種(Anocenton spp.)、ナガヒメダニ属種(Argas spp.)、ウシマダニ属種(Boophilus spp.)、ツメダニ属種(Cheyletiella spp.)、ショクヒヒゼンダニ属種(Chorioptes spp.)、ニキビダニ属種(Demodex spp.)、カクマダニ属種(Dermacentor spp.)、ワクモ属種(Denmanyssus spp.)、チマダニ属種(Haemophysalis spp.)、イボマダニ属種(Hyalomma spp.)、マダニ属種(Ixodes spp.)、リンクサカルス属種(Lynxacarus spp.)、トゲダニ亜目属種(Mesostigmata spp.)、ノトエドネス属種(Notoednes spp.)、ヒメダニ属種(Ornithodoros spp.)、イエダニ属種(Ornithonyssus spp.)、オトビウス属種(Otobius spp.)、ミミヒゼンダニ属種(otodectes spp.)、ハイダニ属種(Pneumonyssus spp.)、ソロプテス属種(Psoroptes spp.)、リピセファルス属種(Rhipicephalus spp.)、サンコプテス属種(Sancoptes spp.)又はツツガムシ属種(Trombicula spp.)の種の代表例;シラミ亜目(Anoplura)(刺咬シラミ)、例えばボビコーラ属種(Bovicola spp.)、ハエマトピヌス属種(Haematopinus spp.)、リノグナツス属種(Linognathus spp.)、タンカクハジラミ属種(Menopon spp.)、シラミ属種(Pediculus spp.)、ペムフィグス属種(Pemphigus spp.)、フィロキセラ属種(Phylloxera spp.)又はソレノポテス属種(Solenopotes spp.)の種の代表例;ハエ目(Diptera)(ハエ)、例えばヤブカ属種(Aedes spp.)、ハマダラカ属種(Anopheles spp.)、オオクロバエ属種(Calliphora spp.)、オビキンバエ属種(Chrysomyia spp.)、メクラアブ属種(Chrysops spp.)、コクリオミア属種(Cochliomyia spp.)、Cw/ex属種(Cw/ex spp.)、ヌカカ属種(Culicoides spp.)、ウナギヒフバエ属種(Cuterebra spp.)、ヒフバエ属種(Dermatobia spp.)、ウマバエ属種(Gastrophilus spp.)、ツェツェバエ属種(Glossina spp.)、ノサシバエ属種(Haematobia spp.)、ゴマフアブ属種(Haematopota spp.)、シラミバエ属種(Hippobosca spp.)、ウシバエ属種(Hypoderma spp.)、キンバエ属種(Lucilia spp.)、リペロシア属種(Lyperosia spp.)、メロファグス属種(Melophagus spp.)、エストラス属種(Oestrus spp.)、ファエニシア属種(Phaenicia spp.)、サシチョウバエ属種(Phlebotomus spp.)、ホルミア属種(Phormia spp.)、ダニ目(Acari)(疥癬ダニ)、例えばヒゼンダニ属種(Sarcoptidae spp.)、ニクバエ属種(Sarcophaga spp.)、ブユ属種(Simulium spp.)、サシバエ属種(Stomoxys spp.)、アブ属種(Tabanus spp.)、タンニア属種(Tannia spp.)又はZzpu/アルファ属種(Zzpu/alpha spp.)の種の代表例;ハジラミ目(Mallophaga)(刺咬シラミ)、例えばダマリニア属種(Damalina spp.)、フェリコラ属種(Felicola spp.)、ヘテロドクサス属種(Heterodoxus spp.)又はトリコデクテス属種(Trichodectes spp.)の種の代表例;又はノミ目(Siphonaptera)(無翅昆虫)、例えばセラトフィルス属種(Ceratophyllus spp.)、ネズミノミ属種(Xenopsylla spp)の種の代表例;トコジラミ科(Cimicidae)(半翅昆虫)、例えばシメクス属種(Cimex spp.)、オオサシガメ亜科属種(Tritominae spp.)、ロドニウス属種(Rhodinius spp.)又はサシガメ属種(Triatoma spp.)の種の代表例が含まれ得る。
場合により、昆虫は、ハエ目(Diptera)(例えば、長角亜目(Nematocera)、例えばカ科(Colicidae)の科)からの吸血昆虫である。場合により、昆虫は、ナミカ亜科(Culicinae)、コレトリナエ科(Corethrinae)、ヌカカ科(Ceratopogonidae)又はブユ科(Simuliidae)の亜科からのものである。場合により、昆虫は、イエカ属種(Culex spp.)、テオバルジア属種(Theobaldia spp.)、ヤブカ属種(Aedes spp.)、ハマダラカ属種(Anopheles spp.)、ヤブカ属種(Aedes spp.)、ホルシポミイア属種(Forciponiyia spp.)、ヌカカ属種(Culicoides spp.)又はヘレア属種(Helea spp.)のものである。
ある場合には、昆虫は、カである。ある場合には、昆虫は、ダニ(tick)である。ある場合には、昆虫は、ダニ(mite)である。ある場合には、昆虫は、刺咬シラミである。
F.適用方法
組成物の植物への送達又は投与を可能にする任意の好適な手法で、本明細書に記載の植物を本明細書に記載のPMP組成物に曝露することができる。PMP組成物は、単独で又は他の活性物質(例えば、施肥剤)又は非活性物質との組み合わせのいずれでも送達することができ、例えば有効濃度のPMP組成物を送達するように製剤化された濃縮液、ゲル、溶液、懸濁液、散布液、粉末、ペレット、ブリケット、ブリックなどの形態で、例えば噴霧、インジェクション(例えば、マイクロインジェクション)、植物経由、注入、浸漬によって適用することができる。本明細書に記載の組成物の適用量及び適用場所は、一般に、植物の生息環境、植物をPMP組成物によって標的化することができる生活環段階、適用を行うべき部位並びにPMP組成物の物理的及び機能的特性によって決定される。
場合により、組成物は、例えば、背負式散布、空中散布、作物散布/散粉などにより、植物、例えば作物の上に直接噴霧される。PMP組成物が植物に送達される例では、PMP組成物を受容する植物は、任意の植物発生段階であり得る。例えば、製剤化されたPMP組成物は、植物成長初期に種子粉衣若しくは経根処置として又は作物サイクル後期に植物全体の処置として適用することができる。場合により、PMP組成物は、局所作用物質として植物に適用することができる。
さらに、PMP組成物は、植物の組織を介して吸収され、分布する浸透性作用物質として(例えば、植物が成長する土壌中又は植物の水やりに使用される水中に)適用することができる。場合により、植物又は飼料生物は、PMP組成物を発現するように遺伝的に形質転換することができる。
遅延放出又は継続的放出も、PMP組成物又はPMP組成物を有する組成物を溶解性又は生体内分解性コーティング層、例えばゼラチンで被覆することにより、このコーティングが使用環境内で溶解又は分解し、次いでPMP組成物が利用可能になることで達成することができるか、又は作用物質を溶解性若しくは腐食マトリックス中に分散させることによって達成することができる。有利には、このような継続的放出及び/又は分注装置を用いて、本明細書に記載のPMP組成物の1つ又は複数の有効濃度を常に維持することができる。
場合により、PMP組成物は、植物の部分、例えば葉、種子、花粉、根、果実、新芽若しくは花又は組織、細胞若しくはそのプロトプラストに送達する。場合により、PMP組成物は、植物の細胞に送達する。場合により、PMP組成物は、植物のプロトプラストに送達する。場合により、PMP組成物は、植物の組織に送達する。例えば、組成物は、植物の分裂組織(例えば、頂端分裂組織、側部分裂組織又は介在分裂組織)に送達することができる。場合により、組成物は、植物の永久組織(例えば、単組織(例えば、柔組織、厚角組織又は厚膜組織)又は複合永久組織(例えば、木部又は師部))に送達する。場合により、組成物は、植物胚に送達する。
場合により、PMP組成物は、野外適用の場合、1ヘクタール当たりのPMPの量(g/ha又はkg/ha)又は1ヘクタール当たりの活性成分量(例えば、異種機能性剤を有するか又は有さないPMP)若しくは酸当量(kg a.i./ha又はa.i./ha)として推奨することができる。場合により、異種機能性剤をPMPを欠く組成物で適用した場合と同じ結果を達成するために、本組成物中では、より少ない量の異種機能性剤が土壌、植物培地、種子植物組織又は植物に適用されることが要求され得る。例えば、異種機能性剤の量は、非PMP組成物で適用される同じ異種機能性剤、例えばPMPを用いない同じ異種機能性剤の直接適用よりも約2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、15倍、20倍、30倍、50倍又は100倍(又は約2~約100倍の任意の範囲、例えば約2~10倍;約5~15倍、約10~20倍;約10~50倍)低いレベルで適用することができる。本発明のPMP組成物は、1ヘクタール当たりの様々な量で、例えば約0.0001kg/ha、0.001kg/ha、0.005kg/ha、0.01kg/ha、0.1kg/ha、1kg/ha、2kg/ha、10kg/ha、100kg/ha、1,000kg/ha、2,000kg/ha、5,000(又は約0.0001~5,000kg/haの任意の範囲)kg/haで適用することができる。例えば、約0.0001~約0.01kg/ha、約0.01~約10kg/ha、約10~約1,000kg/ha、約1,000~約5,000kg/haである。
G.治療方法
本明細書に記載のPMP組成物は、様々な治療方法において有用である。例えば、方法及び組成物は、ヒト疾患若しくは障害を処置若しくは予防するために;又は農業動物(例えば、雌牛、去勢牛、ブタ、ウマ又はニワトリ)若しくは他の獣医学的動物種、例えばウマ、イヌ若しくはネコにおける障害を処置若しくは予防するために動物(例えば、ヒト)における病原体感染の予防又は処置に使用することができる。本明細書で使用される「処置」という語は、医薬組成物を予防及び/又は治療目的で動物に投与することを指す。「予防する」ことは、未だ疾病状態ではないが、特定の疾患を受けやすいか又はそうでなければそのリスクがある動物の予防的処置を指す。「処置する」ことは、すでに疾患に罹患している動物に処置を施して動物の状態を改善又は安定化することを指す。本方法は、本明細書に記載のPMP組成物を動物、例えばヒトに送達することを含む。
例えば、真菌感染を有する動物を処置する方法であって、有効量の複数のPMPを含むPMP組成物を動物に投与することを含む方法が本明細書に提供される。場合により、方法は、有効量の複数のPMPを含むPMP組成物を動物に投与することを含み、複数のPMPは、抗真菌剤を含む。場合により、抗真菌剤は、真菌感染を引き起こす真菌中の遺伝子(例えば、Enhanced Filamentous Growth Protein(EFG1))の発現を阻害する核酸である。場合により、真菌感染症は、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)によって引き起こされる。場合により、組成物は、シロイヌナズナアポプラストEVから生成されたPMPを含む。場合により、方法は、真菌感染を減少させるか又は実質的に排除する。
別の態様では、細菌感染を有する動物を処置する方法であって、有効量の複数のPMPを含むPMP組成物を動物に投与することを含む方法が本明細書に提供される。場合により、方法は、有効量の複数のPMPを含むPMP組成物を動物に投与することを含み、複数のPMPは、抗菌剤(例えば、アムホテリシンB)を含む。場合により、細菌は、連鎖球菌属種(Streptococcus spp.)、肺炎球菌属種(Pneumococcus spp.)、シュードモナス属種(Pseudamonas spp.)、シゲラ属種(Shigella spp)、サルモネラ属種(Salmonella spp.)、カンピロバクター属種(Campylobacter spp.)又はエシェリキア属種(Escherichia spp.)である。場合により、組成物は、シロイヌナズナアポプラストEVから生成されたPMPを含む。場合により、方法は、細菌感染を減少させるか又は実質的に排除する。場合により、動物は、ヒト、獣医学的動物又は家畜動物である。
本方法は、動物における感染症(例えば、動物病原体によって引き起こされる)を処置するのに有用であり、それは、すでに疾患に罹患している動物に処置を施して動物の状態を改善又は安定化することを指す。これは、1つ又は複数の病原体による動物中、動物上若しくは動物周囲の病原体のコロニー形成を開始量に対して(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は100%)低減させることを含み得、且つ/又は個体に対する利益をもたらし得る(例えば、症状を解消するのに十分な量のコロニー形成を低減させる)。そのような場合、処置された感染症は、症状の減少(例えば、約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は100%)として現れ得る。場合により、処置された感染症は、個体の生存の可能性を増加させ(例えば、生存の可能性の約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は100%の増加)又は集団の全生存率を増加させる(例えば、生存の可能性の約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%又は100%の増加)のに有効である。例えば、組成物及び方法は、感染を「実質的に排除する」のに有効であり得、それは、動物における症状を実質的に(例えば、少なくとも1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月、4ヶ月、5ヶ月、6ヶ月、7ヶ月、8ヶ月、9ヶ月、10ヶ月、11ヶ月又は12ヶ月)に軽快するのに十分な量の感染の減少を指す。
本方法は、感染症(例えば、動物病原体によって引き起こされる)を予防するのに有用であり、それは、初期病原体集団を維持するのに十分な量(例えば、概ね健康な個体でみられる量)で、1つ又は複数の病原体による動物中、動物上又は動物周囲のコロニー形成の(例えば、未処置の動物に対して約1%、2%、5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%又は100%超の)増加を予防することを指し、感染症の発症を予防し、且つ/又は感染症に伴う症状若しくは状態を予防するのに有用である。例えば、個体は、免疫不全の個体(例えば、癌に罹患している、HIV/AIDSに罹患しているか又は免疫抑制剤を服用している個体)における又は長期抗生物質療法を受けている個体における侵襲的医療処置の準備(例えば、外科手術の準備、例えば移植、幹細胞療法、移植片、プロテーゼを受け、長期若しくは頻繁な静脈内カテーテル挿入を受けるか又は集中治療室で処置を受ける)中に真菌感染を予防するために予防処置を受けることができる。
PMP組成物は、投与のために製剤化するか、又は任意の好適な方法により、例として、例えば静脈内、筋肉内、皮下、皮内、経皮、動脈内、腹腔内、病変内、頭蓋内、関節内、前立腺内、胸膜内、気管内、髄腔内、鼻腔内、膣内、直腸内、局所、腫瘍内、腹膜、結膜下、小胞内、粘膜、心膜内、臍内、眼内、眼窩内、経口、局所、経皮、硝子体内(例えば、硝子体内注射による)投与、点眼により、吸入により、注射により、移植により、注入により、持続注入により、標的細胞を直接浸漬する局所灌流により、カテーテルにより、洗浄により、クリームにより又は脂質組成物中で投与することができる。経口投与は食料又は動物飼料中の組成物の送達を含み;従って、本発明は、本明細書に記載のPMP組成物を含む食料又は飼料組成物を含む。本明細書に記載の方法において利用される組成物は、全身又は局所投与することもできる。投与の方法は、様々な因子(例えば、投与される化合物又は組成物及び処置される状態、疾患又は障害の重症度)に応じて変動し得る。場合により、PMP組成物は、静脈内、筋肉内、皮下、局所、経口、経皮、腹腔内、眼窩内、移植により、吸入により、髄腔内、脳室内又は鼻腔内投与される。投薬は、一部には投与が短期か長期かに応じて任意の好適な経路によるもの、例えば注射、例えば静脈内又は皮下注射によるものであり得る。様々な投薬スケジュール、例として、限定されるものではないが、様々な時点にわたる単回又は複数回投与、ボーラス投与及びパルス注入が本明細書で企図される。
本明細書に記載の感染症又は疾患又は障害の予防又は処置のため、PMP組成物の使用(単独で又は1つ又は複数の他の追加の治療剤と組み合わせて使用される場合)は、治療すべき疾患の種類、疾患の重症度及び過程、予防目的の投与か治療目的の投与か、以前の治療、患者の治療歴及びPMP組成物に対する応答に依存する。PMP組成物は、例えば、1回又は一連の処置で患者に投与することができる。状態に応じて数日間以上にわたる反復投与について、処置は一般に、病状の所望の抑制が生じるか、又は感染がもはや検出できなくなるまで継続することになる。そのような用量は、間欠的に、例えば1週間ごと又は2週間ごとに、(例えば、患者が例えば約2~約20の用量のPMP組成物を受けるように投与することができる。初回のより高い負荷用量と、それに続く1つ又は複数のより低い用量を投与することができる。しかしながら、他の投与計画も役立ち得る。この治療法の進行は、従来の技術及びアッセイによって容易にモニタリングされる。
場合により、個体(例えば、ヒト)に投与されるPMP組成物の量は、個体の体重1kg当たり約0.01mg~約5g(例えば、約0.01mg~0.1mg、約0.1mg~1mg、約1mg~10mg、約10mg~100mg、約100mg~1g又は約1g~5g)の範囲内であり得る。場合により、個体(例えば、ヒト)に投与されるPMP組成物の量は、個体の体重1kg当たり少なくとも0.01mg(例えば、少なくとも0.01mg、少なくとも0.1mg、少なくとも1mg、少なくとも10mg、少なくとも100mg、少なくとも1g又は少なくとも5g)である。用量は、単回用量又は複数回用量(例えば、2回、3回、4回、5回、6回、7回又は7回を超える用量)として投与することができる。場合により、動物に投与されるPMP組成物は、単独で又は追加の治療剤と組み合わせて投与することができる。組み合わせ処置で投与される抗体の用量は、単一処置と比較して低減させることができる。この治療の進展は、従来の技術によって容易にモニタリングされる。
IV.キット
本発明は、本明細書に記載のPMP組成物を有する容器を含むキットも提供する。キットは、本発明の方法に従ってPMP組成物を植物に適用又は送達するための教材をさらに含み得る。当業者は、本発明の方法でPMP組成物を適用する上での指示が、任意の形態の指示であり得ることを理解する。このような指示には、限定されるものではないが、文書教材(例えば、ラベル、冊子、パンフレット)、口述教材(例えば、オーディオカセットテープ又はCD)又はビデオ教材(例えば、ビデオテープ又はDVD)が含まれる。
以下は、本発明の方法の実施例である。上記の概要を前提として、他の様々な実施形態が実施され得ることが理解される。
実施例1:植物からの植物メッセンジャーパックの単離
この実施例では、葉のアポプラスト、種子のアポプラスト、根、果物、野菜、花粉、師部、木部樹液及び植物細胞培養培地を含む様々な植物源からの粗植物メッセンジャーパック(PMP)の単離について説明する。
実験計画:
a)シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)の葉のアポプラストからのPMPの単離
シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana Col-0)の種子を50%の漂白剤で表面滅菌し、0.8%の寒天を含む0.53ムラシゲスクーグ培地にプレーティングする。種子を4℃で2日間春化処理してから、短日条件(9時間日長、22℃、150μEm-2)に変更する。1週間後、苗をPro-Mix PGXに移す。植物は、4~6週間育ててから収穫する。
Rutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017に記載されているように、PMPを4~6週齢のシロイヌナズナロゼットのアポプラスト洗浄液から単離する。簡単に説明すると、ロゼット全体を根こそぎ収穫し、小胞単離緩衝液(20mM MES、2mM CaCl及び0.1M NaCl、pH6)を減圧浸透させる。
浸透させた植物を慎重に吸い取り、余分な液体を取り除き、30mLシリンジに入れ、50mL円錐管で700g、2℃で20分間遠心分離して、EVを含むアポプラストの細胞外液を収集する。次に、アポプラストの細胞外液を0.85μmのフィルターでろ過して大きい粒子を除去し、実施例2に記載されているようにPMPを精製する。
b)ヒマワリの種子のアポプラストからのPMPの単離
無傷のヒマワリ(H.annuus L.)の種子に水を2時間吸収させ、皮をむいて果皮を除去し、アポプラスト細胞外液を修正減圧浸透遠心分離手順によって抽出する(出典:Regente et al,FEBS Letters.583:3363-3366,2009)。簡単に説明すると、種子を小胞単離緩衝液(20mM MES、2mM CaCl及び0.1M NaCl、pH6)に浸し、45kPaの圧力において30秒間隔で3回の10秒の真空パルスにさらす。浸透した種子を回収し、ろ紙上で乾燥させ、フリットガラスフィルターに入れ、4℃、400gで20分間遠心分離する。アポプラストの細胞外液を回収し、0.85μmフィルターでろ過して大きい粒子を除去し、実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
c)ショウガの根からのPMPの単離
新鮮なショウガ(Zingiber officinale)の地下茎を地元の供給業者から購入し、PBSで3回洗浄する。合計200グラムの洗浄した根をミキサー(Osterizer 12スピードブレンダー)で最高速度において10分間粉砕し(1分のブレンディングごとに1分間一時停止)、PMPを、Zhuang et al.,J Extracellular Vesicles.4(1):28713,2015に記載されているように単離した。簡単に説明すると、ショウガ汁を1,000gで10分間、3,000gで20分間、10,000gで40分間連続して遠心分離して、PMPを含む上清から大きい粒子を除去する。実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
d)グレープフルーツ果汁からのPMPの単離
新鮮なグレープフルーツ(Citrus×paradisi)を地元の供給業者から購入し、その皮を取り除き、果実を手動でプレスするか又はミキサー(Osterizer 12スピードブレンダー)で最高速度において10分間粉砕し(1分のブレンディングごとに1分間一時停止)、Wang et al.,Molecular Therapy.22(3):522-534,2014に記載されているものをわずかに変更して、果汁を収集する。簡単に説明すると、果汁/果汁果肉を1,000gで10分間、3,000gで20分間、10,000gで40分間連続して遠心分離し、PMPを含む上清から大きい粒子を除去する。実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
e)ブロッコリーヘッドからのPMPの単離
ブロッコリー(Brassica oleracea var.italica)のPMPを、既に説明されているように単離する(Deng et al.,Molecular Therapy,25(7):1641-1654,2017)。簡単に説明すると、新鮮なブロッコリーを地元の供給業者から購入し、PBSで3回洗浄し、ミキサー(Osterizer 12スピードブレンダー)で最高速度において10分間粉砕する(1分のブレンディングごとに1分間一時停止)。次いで、ブロッコリー果汁を1,000gで10分間、3,000gで20分間、10,000gで40分間連続して遠心分離し、PMPを含む上清から大きい粒子を除去する。実施例2に記載されているようにPMPを精製する。
f)オリーブ花粉からのPMPの単離
オリーブ(Olea europaea)花粉のPMPを、Prado et al.,Molecular Plant.7(3):573-577,2014に既に記載されているように単離する。簡単に説明すると、オリーブ花粉(0.1g)を湿度の高いチャンバー内において室温で30分間水和してから、20mlの発芽培地:10%スクロース、0.03%Ca(NO、0.01%KNO、0.02%MgSO及び0.03%HBOを含むペトリ皿(直径15cm)に移す。花粉を30℃の暗所に16時間置いて発芽させる。花粉粒は、その直径よりも管が長い場合にのみ発芽したと見なされる。PMPを含む培養培地を採取し、遠心分離による0.85μmフィルターでの2回の連続ろ過によって花粉の破片を取り除いた。実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
g)シロイヌナズナ師管液からのPMPの単離
シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana Col-0)の種子を50%の漂白剤で表面滅菌し、0.8%の寒天を含む0.53ムラシゲスクーグ培地にプレーティングする。種子を4℃で2日間春化処理してから、短日条件(9時間日長、22℃、150μEm-2)に変更する。1週間後、苗をPro-Mix PGXに移す。植物は、4~6週間育ててから収穫する。
Tetyuk et al.,JoVE.80,2013に記載されているように、師管液を4~6週齢のシロイヌナズナロゼットの葉から収集する。簡単に説明すると、葉を葉柄の基部で切り、積み重ね、20mMのK2-EDTAを含む反応管に暗所で1時間入れて傷が塞がることを防止する。葉を容器から静かに取り出し、蒸留水で完全に洗浄してすべてのEDTAを除去し、きれいな管に入れ、師管液を暗所で5~8時間収集する。葉を廃棄し、師管液を0.85μmフィルターでろ過して大きい粒子を除去し、実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
h)トマト植物の木部樹液からのPMPの単離
トマト(Solanum lycopersicum)の種子を、Sunshine Mix(Sun Gro Horticulture,Agawam,MA)などの有機物が豊富な土壌の単一のポットに植え、22℃~28℃の温室で維持する。発芽の約2週間後、苗を双葉の段階において、90%の砂及び10%の有機混合物を含む無菌砂質土壌が満たされたポット(直径10cm、深さ17cm)に個別に移植する。植物を22~28℃の温室で4週間維持する。
4週齢のトマト植物の木部樹液を、Kohlen et al.,Plant Physiology.155(2):721-734,2011に記載されているように収集する。簡単に説明すると、トマト植物を胚軸の上で切断し、プラスチックリングを幹の周囲に配置する。蓄積した木部樹液を切断の90分後に収集する。木部樹液を0.85μmフィルターでろ過して大きい粒子を除去し、実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
i)タバコBY-2細胞培養培地からのPMPの単離
タバコBY-2(Nicotiana tabacum L cv.Bright Yellow 2)細胞を26℃の暗所において、180rpmのシェーカー上において、30g/Lのスクロース、2.0mg/Lのリン酸二水素カリウム、0.1g/Lのmyoイノシトール、0.2mg/Lの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸及び1mg/LのチアミンHClが添加されたMS塩(Duchefa,Haarlem,Netherlands,at#M0221)を含むMS(Murashige and Skoog,1962)BY-2培養培地(pH5.8)で培養する。BY-2細胞を、7日齢の細胞培養物の5%(v/v)を100mLの新鮮な液体培地に移すことにより、毎週継代培養する。72~96時間後、BY-2培養培地を収集し、300g、4℃で10分間遠心分離して、細胞を除去する。PMPを含む上清を収集し、0.85μmフィルターでろ過して破片を取り除く。実施例2に記載されるようにPMPを精製する。
実施例2:精製植物メッセンジャーパック(PMP)の生成
この実施例では、サイズ排除クロマトグラフィー、密度勾配(イオジキサノール又はスクロース)と組み合わせた限外ろ過及び沈殿又はサイズ排除クロマトグラフィーによる凝集体の除去を使用する、実施例1に記載されているように粗PMP画分から精製されたPMPが生成される。
実験計画:
a)サイズ排除クロマトグラフィーと組み合わせた限外ろ過を使用した精製グレープフルーツPMPの生成
実施例1aの粗グレープフルーツPMP画分を、100kDA分子量カットオフ(MWCO)Amiconスピンフィルター(Merck Millipore)を使用して濃縮する。続いて、濃縮された粗PMP溶液をPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム(HansaBioMed Life Sciences Ltd)にロードし、製造業者の指示に従って分離する。精製されたPMP含有画分を溶出後にプールする。任意選択により、PMPを100kDa MWCO Amiconスピンフィルターの使用又はTangential Flow Filtration(TFF)によってさらに濃縮することができる。実施例3に記載されるように精製されたPMPを分析する。
b)イオジキサノール勾配を使用した精製シロイヌナズナアポプラストPMPの生成
粗シロイヌナズナの葉のアポプラストPMPを、実施例1aに記載されているように単離し、精製されたPMPを、Rutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017に記載されているようにイオジキサノール勾配を使用して生成する。不連続イオジキサノール勾配(OptiPrep; Sigma-Aldrich)を用意するために、40%(v/v)、20%(v/v)、10%(v/v)及び5%(v/v)のイオジキサノールの溶液を、小胞分離緩衝液(VIB; 20mM MES、2mM CaCl2及び0.1M NaCl、pH6)で60%OptiPrepストック水溶液を希釈することによって作成する。この勾配は、3mlの40%溶液、3mLの20%溶液、3mLの10%溶液及び2mLの5%溶液を重ねることによって形成される。実施例1aの粗アポプラストPMP溶液を4℃で60分間、40,000gで遠心分離する。ペレットを0.5mlのVIBに再懸濁し、勾配の上に重ねる。遠心分離は、4℃で17時間、100,000gで行う。勾配の上部にある最初の4.5mlを廃棄し、続いてアポプラストPMPを含む0.7mlの3倍量を収集し、VIBで3.5mLにし、4℃で60分間、100,000gで遠心分離する。ペレットを3.5mlのVIBで洗浄し、同じ遠心分離条件を使用して再ペレット化する。精製されたPMPペレットを、実施例3に記載されるようにその後の分析のために組み合わせる。
c)スクロース勾配を使用した精製グレープフルーツPMPの生成
粗グレープフルーツ果汁のPMPを、実施例1dに記載されているように単離し、150,000gで90分間遠心分離し、PMP含有ペレットを、記載されているように1mlのPBSに再懸濁する(Mu et al.,Molecular Nutrition&Food Research.58(7):1561-1573,2014)。再懸濁したペレットをスクロース段階勾配(8%/15%/30%/45%/60%)に移し、120分間、150,000gで遠心分離して、精製PMPを生成する。精製グレープフルーツPMPを30%/45%の界面から回収し、その後、実施例3に記載されるように分析する。
d)グレープフルーツPMPからの凝集体の除去
実施例1dに記載されるように生成されたグレープフルーツPMP又は実施例2a~2cの精製PMPからタンパク質凝集体を除去するために、追加の精製工程を含めることができる。生成されたPMP溶液を様々なpHにして、タンパク質凝集体を溶液中に沈殿させる。水酸化ナトリウム又は塩酸を加えて、pHを3、5、7、9又は11に調整する。pHは、校正済みのpHプローブを使用して測定する。溶液が指定のpHになったら、ろ過して粒子を除去する。代わりに、単離PMP溶液を、Polymin-P又はPraestol 2640などの帯電ポリマーの添加を使用して凝集させることができる。簡単に説明すると、1LのPolymin-P又はPraestol 2640当たり2~5gを溶液に添加してインペラーで混合する。次いで、溶液をろ過して粒子を除去する。代わりに、塩濃度を上げることによって凝集体を可溶化する。1mol/LになるまでNaClをPMP溶液に添加する。次いで、溶液をろ過してPMPを精製する。代わりに、温度を上げることによって凝集体を可溶化する。単離されたPMP混合物を、50℃の均一温度になるまで5分間混合しながら加熱する。次いで、PMP混合物をろ過してPMPを単離する。代わりに、PMP溶液の可溶性汚染物質を標準的な手順に従ってサイズ排除クロマトグラフィーカラムによって分離する。この際、PMPは、最初の画分で溶出する一方、タンパク質とリボヌクレオタンパク質及び一部のリポタンパク質とは、後に溶出する。タンパク質凝集体除去の効率は、BCA/Bradfordタンパク質定量化によるタンパク質凝集体の除去の前後のタンパク質濃度を測定及び比較することによって決定する。生成されたPMPを、実施例3に記載されるように分析する。
実施例3:植物メッセンジャーパックの特性評価
この実施例では、実施例1又は実施例2に記載されているように生成されたPMPの特性について説明する。
実験計画:
a)PMP濃度の決定
PMP粒子濃度を、Malvern NanoSightを使用したナノ粒子トラッキング解析(NTA)又はiZon qNanoを使用した調整可能抵抗パルスセンシング(TRPS)により、製造業者の指示に従って決定する。精製PMPのタンパク質濃度を、DCタンパク質アッセイ(Bio-Rad)を使用して決定する。精製PMPの脂質濃度を、Rutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017に記載されているように、DiOC6(ICN Biomedicals)などの蛍光親油性色素を使用して決定する。簡単に説明すると、実施例2の精製PMPペレットを、MES緩衝液(20mM MES、pH6)並びに1%植物プロテアーゼ阻害剤カクテル(Sigma-Aldrich)及び2mMの2,29-ジピリジルジスルフィドで希釈した100mlの10mMのDiOC6(ICN Biomedicals)に再懸濁する。再懸濁したPMPを37℃で10分間インキュベートし、3mLのMES緩衝液で洗浄し、再ペレット化し(40,000g、60分、4℃)、新しいMES緩衝液に再懸濁する。DiOC6の蛍光強度を485nmの励起及び535nmの発光で測定する。
b)PMPの生物物理学的及び分子的特性評価
PMPを、Wu et al.,Analyst.140(2):386-406,2015のプロトコルに従い、JEOL 1010透過型電子顕微鏡での電子及び低温電子顕微鏡法によって特性を明らかにする。PMPのサイズ及びゼータ電位も、Malvern Zetasizer又はiZon qNanoを使用して製造業者の指示に従って測定する。Xiao et al.,Plant Cell.22(10):3193-3205,2010で実証されているように、クロロホルム抽出を使用して脂質をPMPから単離し、LC-MS/MSで特性評価する。グリコシルイノシトールホスホリルセラミド(GIPC)脂質を、Cacas et al.Plant Physiology.170:367-384、2016に記載されているように抽出及び精製し、上記のLC-MS/MSで分析する。全RNA、全DNA及びタンパク質を、指示に従ってThermo FisherのQuant-Itキットを使用して特性を明らかにする。PMP上のタンパク質を、Rutter and Innes,Plant Physiol.173(1):728-741,2017のプロトコルに従ったLC-MS/MSによって特性を明らかにする。RNA及びDNAを、Trizolを使用して抽出し、IlluminaのTruSeq Total RNA with Ribo-ZeroPlantキット及びNextera Mate Pair Library Prep Kitを使用してライブラリーにし、製造業者の指示に従ってIllumina MiSeqで配列決定する。
実施例4:植物メッセンジャーパックの安定性の特性評価
この実施例では、様々な保管及び生理学的条件下でのPMPの安定性の測定について説明する。
実験計画:
実施例1及び2に記載されているように生成したPMPを様々な条件にさらす。PMPを水、5%スクロース又はPBSに懸濁し、-20℃、4℃、20℃及び37℃で1日間、7日間、30日間及び180日間放置する。PMPも水に懸濁し、ロータリーエバポレーターシステムを使用して乾燥させ、4℃、20℃、37℃で1日間、7日間、30日間、180日間放置する。また、PMPを水又は5%スクロース溶液に懸濁し、液体窒素で瞬間冷凍して凍結乾燥させる。1日後、7日後、30日後及び180日後、乾燥及び凍結乾燥させたPMPを水に再懸濁する。0℃を超える温度の条件での前の3つの実験も、模擬屋外UV条件での内容物の安定性を判断するために人工日光シミュレーターにさらす。また、PMPを、1単位のトリプシン又は他の模擬胃液を添加して又は添加せずに、pH1、3、5、7及び9の緩衝液で37℃、40℃、45℃、50℃及び55℃の温度に1時間、6時間及び24時間さらす。
これらの処理のそれぞれの後にPMPを20℃に戻し、pH7.4に中和し、実施例3に記載のいくつか又はすべての方法を使用して特性を明らかにする。
実施例5.アルファルファスプラウトによるペクチナーゼ処理PMPの取り込み
本実施例は、PMP生成プロセス中のペクチンの除去が、それらのインプランタ取り込み及び全身輸送に影響を与えないことを実証する。この実施例において、レモンPMPをモデルPMPとして使用し、アルファルファスプラウトをモデル植物として使用した。
a)ペクチナーゼの添加あり又はなしのレモンPMPの生成
レモンを地元のマーケットから入手した。果汁プレスを使用してレモン果汁(1260ml)を収集し、2つの画分に分けた。630mlを未処理とし、630mlをNaOHでpH4に調整し、6U/mlペクチナーゼ(Sigma,17389)と室温で1.45時間インキュベートした。続いて、ペクチナーゼ処理及び未処理果汁を3000gで20分間、次いで10,000gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。次に、加工された果汁を500mM EDTA pH8.6と最終濃度50mM EDTA pH7.19~7.25に室温で30分間インキュベートしてカルシウムをキレート化し、ペクチン高分子の形成を予防した。続いて、EDTA処理果汁を11um、1um及び0.45umフィルターに通して大きい粒子を除去した。ろ過した果汁を洗浄し(TFF手順中、260mlのPBS)、タンジェンシャルフローろ過(TFF)によって400mlの総容量に約1.6倍濃縮し、300kDa透析膜を使用してPBS、pH7.4中で一晩透析した。続いて、透析した果汁をTFFによって30mlの最終濃度にさらに濃縮した(約21倍)。次に、本発明者らは、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させ、280nmの吸光度(SpectraMax)を分析して汚染物質を含有する後期溶出画分からPMP含有画分を決定した。精製PMPを含有するSEC画分4~6(ペクチナーゼ処理なし)及びSEC画分4~7(ペクチナーゼ処理あり)を、個々の処理群中で一緒にプールした。プールしたSEC画分を、300kDa透析膜を使用してPBS、pH7.4中で一晩透析した。0.85um、0.4um及び0.22umシリンジフィルターを使用する連続ろ過によって試料を滅菌し、PMPを40,000×gで1.5時間ペレット化することによってさらに濃縮し、最終的にペレットをUltrapure水中で再懸濁させる。未処理レモンPMPについての最終PMP濃度は1.24×1012PMP/mlであり、PMPサイズの中央値は129nm+/-12nm SDであり;ペクチナーゼ処理レモンPMPについて、最終濃度は2.261012PMP/mlであり、PMPサイズの中央値は、ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)により、製造業者によって提供される濃度及びサイズ標準を使用して決定されたとおり130nm+/-11nm(SD)であった。
b)DyLight 800 NHS EsterによるレモンPMPの標識
ペクチナーゼ処理及び未処理レモンPMPをDyLight 800 NHS Ester(Life Technologies,#46421)共有結合膜色素(DyL800)で標識した。簡潔に述べると、DyL800をDMSO中で10mg/mlの最終濃度に溶解させ、200ulのPMPを5ulの色素と混合し、シェーカー上で室温で1時間インキュベートし、標識PMPを100,000×gでの4℃での1時間の超遠心分離によって2~3回洗浄し、ペレットを1.5mlのUltrapure水で再懸濁させた。潜在的な色素凝集物の存在を照査するため、同じ手順に従い、PMPの代わりに200ulのUltraPure水を添加して色素単独対照試料を調製した。最終DyL800標識PMPペレット及びDyL800色素単独対照を最小量のUltraPure水中で再懸濁させ、NanoFCMによって特性決定した。非ペクチナーゼ処理Dyl800標識レモンPMPの最終濃度は3.2×1012PMP/mlであり、ペクチナーゼ処理DyL800標識の最終濃度は5.57×1012PMP/mlであった。標識効率は、nanoFCMが赤外線を検出することができないため、nanoFCMを使用して決定することができなかった。
c)ペクチナーゼ処理及び未処理DyL800-PMPによるアルファルファスプラウトの処理
PMP生成中のペクチンの除去がPMP取り込みに影響を与えるか否かを評価するため、アルファルファスプラウトを地元のスーパーマーケットから入手し、ペクチナーゼ処理及び未処理DyLight800-レモンPMP、水(陰性対照)、DyLight800nm色素単独(色素凝集物対照)で、0.5% スクロース及び2.5mM MES、pH5.6が補給された半強度のムラシゲスクーグ(MS)中で23℃で21時間処理した(図9A)。次いで苗をMS培地中で3回洗浄し、Odyssey赤外線撮像装置を使用して撮像した。ペクチナーゼ処理あり又はなしで生成されたPMPの取り込み及び輸送の違いはなかった(図9B)。
実施例6:超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用したブレンドフルーツ果汁からのPMPの生成
この実施例では、フルーツをブレンドし、連続遠心分離を組み合わせて破片を除去し、超遠心分離で粗PMPをペレット化し、スクロース密度勾配を使用してPMPを精製することによってフルーツからPMPを生成した。グレープフルーツをモデルフルーツとして使用した。
a)超遠心分離及びスクロース密度勾配精製によるグレープフルーツPMPの生成
ブレンダー、超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用したグレープフルーツPMP生成の例示的なワークフローを図10Aに示す。地元の市場から1つの赤いグレープフルーツを購入し、アルベド、フラベド及びじょうのう膜を除去して果汁嚢を収集し、ブレンダーを使用して最大速度で10分間均質化した。100mLの果汁をPBSで5倍に希釈した後、1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して、大きい破片を除去した。28mLの透明な果汁を、S50-ST(4×7mL)スイング型ローターを使用して、Sorvall(商標)MX 120 Plus Micro-Ultracentrifugeで150,000×g、4℃で90分間超遠心分離して粗PMPペレットを得、PBS pH7.4に再懸濁した。次に、スクロース勾配を、Tris-HCL pH7.2で調製し、粗PMPをスクロース勾配の上に重ね(上から下に、8%、15%、30%、45%及び60%スクロース)、S50-ST(4×7mL)スイング型ローターを使用して、4℃で120分間の150,000×gでの超遠心分離によって沈降させた。1mLの画分を収集し、PMPを30~45%の界面で単離した。画分を4℃で120分間の150,000×gでの超遠心分離によってPBSで洗浄し、ペレットを最少量のPBSに溶解した。
PMP濃度(1×10PMP/mL)及びPMPサイズの中央値(121.8nm)を、TS-400カートリッジを使用して、Spectradyne nCS1(商標)粒子アナライザーを用いて決定した(図10B)。ゼータ電位を、Malvern Zetasizer Ultraを使用して決定すると、-11.5+/-0.357mVであった。
この実施例では、グレープフルーツPMPを、スクロース勾配精製法と組み合わせた超遠心分離を使用して分離した。しかしながら、この方法では、すべてのPMP生成工程及び最終的なPMP溶液で試料のゲル化が引き起こされた。
実施例7:超遠心分離及びスクロース勾配精製を使用した、メッシュに押し付けて得たフルーツ果汁からのPMPの生成
この実施例では、より穏やかな果汁生産プロセス(メッシュストレーナー)を使用することにより、PMP生成プロセス中に細胞壁及び細胞膜の汚染物質を低減させた。グレープフルーツをモデルフルーツとして使用した。
a)穏やかな果汁生産は、グレープフルーツPMPからのPMP生成中のゲル化を低減する
実施例2に記載されているように、赤いグレープフルーツから果汁嚢を分離した。PMP生成中のゲル化を低減するために、破壊的ブレンディング法を使用する代わりに、果汁嚢を茶漉し、メッシュに穏やかに押し付けて果汁を収集し、細胞壁及び細胞膜の膜汚染物質を低減した。分画遠心分離後、果汁は、ブレンダーを使用した後よりも透明になり、スクロース密度勾配遠心分離後、30~45%の交差部分に1つのきれいなPMP含有スクロースバンドが観察された(図11)。PMPの生成中及び生成後のゲル化は、全体的に少なかった。
本発明者らのデータは、穏やかな果汁生産工程を使用することにより、ブレンディングを含む方法と比較した場合、PMP生成中の汚染物質によって引き起こされるゲル化を低減することを示す。
実施例8:超遠心分離及びサイズ排除クロマトグラフィーを使用したPMPの生成
この実施例では、超遠心分離(UC)及びサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の使用による果物からのPMPの生成について説明する。この実施例では、グレープフルーツをモデルフルーツとして使用する。
a)UC及びSECを使用したグレープフルーツPMPの生成
実施例6aに記載されているように、果汁嚢を赤グレープフルーツから分離し、茶漉し、メッシュに穏やかに押し付けて、28mlの果汁を収集した。UC及びSECを使用したグレープフルーツPMP生成のワークフローを図12Aに示す。簡単に説明すると、果汁を1000×gで10分間、3000×gで20分間、10,000×gで40分間の分画遠心分離にかけて大きい破片を除去した。透明な28mlの果汁を、S50-ST(4×7mL)スイング型ローターを使用して、Sorvall(商標)MX 120 Plus Micro-Ultracentrifugeで100,000×g、4℃で60分間超遠心分離して粗PMPペレットを得て、MES緩衝液(20mM MES、NaCl、pH6)に再懸濁した。ペレットをMES緩衝液で2回洗浄した後、最終ペレットを1mlのPBS、pH7.4に再懸濁した。次いで、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた。SEC溶出画分を、NanoFCMを使用したナノフローサイトメトリーによって分析し、製造業者が提供する濃度及びサイズ標準を使用してPMPのサイズ及び濃度を決定した。加えて、280nmでの吸光度(SpectraMax(登録商標))及びタンパク質濃度(Pierce(商標)BCAアッセイ、ThermoFisher)をSEC画分で測定し、いずれの画分でPMPが溶出されるかを特定した(図12B~図12D)。SEC画分2~4をPMP含有画分として識別した。初期及び後期の溶出画分の分析により、SEC画分3が主なPMP含有画分であり、その濃度が2.83×1011PMP/mL(すべての粒子の57.2%が50~120nmのサイズ範囲)であり、サイズの中央値が83.6nm+/-14.2nm(SD)であることが示された。NanoFCMによって示されるように、後期溶出画分8~13の粒子濃度は、非常に低かったが、タンパク質汚染物質は、BCA分析によってこれらの画分で検出された。
本発明者らのデータは、TFF及びSECを使用して、精製されたPMPを後期溶出汚染物質から単離できることと、本明細書で使用される分析方法の組み合わせにより、後期溶出汚染物質からPMP画分を特定できることとを示す。
実施例9:汚染物質を低減するためにEDTA/透析と組み合わせてタンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーを使用したスケーリングされたPMPの生成
この実施例では、ペクチン高分子の形成を低減するためのEDTAインキュベーション及び汚染物質を低減するための夜間透析と組み合わせた、タンジェンシャルフローろ過(TFF)及びサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)を使用した果物からのスケーリングされたPMPの生成について説明する。この実施例では、グレープフルーツをモデルフルーツとして使用する。
a)TFF及びSECを使用したグレープフルーツPMPの生成
赤いグレープフルーツを地元の市場から入手し、果汁プレスを使用して1000mlの果汁を分離した。TFF及びSECを使用したグレープフルーツPMP生成のワークフローを図13Aに示す。果汁を1000×gで10分間、3000×gで20分間、10,000×gで40分間の分画遠心分離にかけて大きい破片を除去した。破片が除去されたグレープフルーツ果汁を濃縮し、TFF(TFF-easy、HansaBioMed Life Sciences)を使用して1回洗浄して2mL(100倍)にした。次に、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた。SEC溶出画分を、NanoFCMを使用したナノフローサイトメトリーによって分析し、製造業者が提供する濃度及びサイズ標準を使用してPMP濃度を決定した。加えて、タンパク質濃度(Pierce(商標)BCAアッセイ、ThermoFisher)をSEC画分について決定して、PMPが溶出される画分を特定した。1リットルの果汁(100倍濃縮)からのスケーリングされた生成も、BCAアッセイで検出できる大量の汚染物質を後期SEC画分中で濃縮した(図13B、上のパネル)。全体的な総PMP収量(図13B、下のパネル)は、単一のグレープフルーツ分離と比較した場合、スケーリングされた生成で低く、PMPの減少を示している可能性がある。
b)EDTAのインキュベーション及び透析による汚染物質の低減
赤いグレープフルーツを地元の市場から入手し、果汁プレスを使用して800mlの果汁を分離した。果汁を1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間の分画遠心分離にかけて大きい破片を除去し、且つ1μm及び0.45μmフィルターでろ過して大きい粒子を除去した。破片及び粒子が除去されたグレープフルーツ果汁を、それぞれ125mlの果汁を含む4つの異なる処置群に分けた。処置群1を、実施例9aに記載されているように処理し、濃縮し、洗浄(PBS)して63倍の最終濃度にし、SECに供した。TFF前に475mlの果汁を最終濃度50mMのEDTA、pH7.15と共にRTで1.5時間インキュベートして、鉄をキレート化し、ペクチン高分子の形成を低減した。その後、果汁を3つの処置群に分け、これらの処置群を、PBS(カルシウム/マグネシウムなし)pH7.4、MES pH6又はトリス pH8.6洗浄のいずれかでTFF濃縮を行って63倍の最終果汁濃度にした。次に、試料を、300kDa膜を使用して同じ洗浄緩衝液で4℃において一晩透析し、SECにかけた。TFFのみの対照の後期溶出画分の高い汚染物質ピークと比較して、280nmでの吸光度(図13C)及びBCAタンパク質分析(図13D)で示されるように、EDTAインキュベーションと、それに続く一晩の透析により汚染物質が大幅に減少し、これは、糖及びペクチンの存在に影響を受ける。使用した透析緩衝液に違いはなかった(カルシウム/マグネシウムを含まないPBS pH7.4、MES pH6、トリス pH8.6)。
本発明者らのデータは、EDTAとのインキュベーションと、それに続く透析により、共精製された汚染物質の量が減少し、スケーリングされたPMPの生成が容易になることを示す。
実施例10:植物細胞培養培地からのPMPの生成
この実施例では、PMPを植物細胞培養から生成した。Zea mays Black Mexican Sweet(BMS)細胞株をモデル植物細胞株として使用する。
a)Zea mays BMS細胞株PMPの生成
Zea mays Black Mexican sweet(BMS)細胞株をABRCから購入し、攪拌(110rpm)しながら24℃において、4.3g/Lのムラシゲスクーグ基礎塩混合物(Sigma M5524)、2%のスクロース(S0389、Millipore Sigma)、1×MSビタミン溶液(M3900、Millipore Sigma)、2mg/Lの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(D7299、Millipore Sigma)及び250μg/LのチアミンHCL(V-014、Millipore Sigma)を含むムラシゲスクーグ基礎培地pH5.8で増殖させ、7日ごとに20%の体積/体積で継代した。
継代の3日後、160mlのBMS細胞を収集し、500×gで5分間スピンダウンして細胞を除去し、10,000×gで40分間スピンダウンして大きい破片を除去した。培地を0.45μmフィルターに通して大きい粒子を除去し、ろ過した培地を濃縮し、TFF(5nmの孔径)によって洗浄(100mlのMES緩衝液、20mMのMES、100mMのNaCL、pH6)して4mL(40×)にした。次に、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させ、このPMP含有画分を、PMP濃度についてのNanoFCM、280nmでの吸光度(SpectraMax(登録商標))及びタンパク質濃度アッセイ(Pierce(商標)BCAアッセイ、ThermoFisher)で分析してPMP含有画分及び汚染物質を含む後期画分を検証した(図14A~図14C)。SEC画分4~6は、精製されたPMPを含み(画分9~13は、汚染物質を含んでいた)、これらを一緒にプールした。組み合わせたPMP含有画分における最終PMP濃度(2.84×1010PMP/ml)及びPMPサイズの中央値(63.2nm+/-12.3nm SD)を、製造業者が提供する濃度及びサイズ標準を使用して、NanoFCMによって決定した(図14D~図14E)。
これらのデータは、PMPを植物液体培地から分離、精製及び濃縮されたことを示す。
実施例11:植物細胞によるPMPの取り込み
本実施例は、植物細胞によるPMPとの会合及びPMPの取り込みを記載する。本実施例において、レモンPMPをモデルPMPとして使用し、ダイズ、コムギ及びトウモロコシ細胞系をモデル植物細胞として使用する。
a)SECと組み合わせたTFFを使用するグレープフルーツPMPの生成
赤い有機グレープフルーツ(Florida)を地元のマーケットから入手した。果汁プレスを使用して1リットルのグレープフルーツ果汁を収集し、続いて3000×gで20分間、次いで10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。次に、500mM EDTA p8.6を最終濃度50mM EDTA、pH7に添加し、溶液を30分間インキュベートしてカルシウムをキレート化し、ペクチン高分子の形成を予防した。続いて、果汁を11μm、1μm及び0.45μmフィルターに通して大きい粒子を除去した。ろ過した果汁をタンジェンシャルフローろ過(TFF)(孔径5nm)によって400ml(2.5倍)に濃縮及び洗浄し(500mlのPBS)、300kDa透析膜を使用してPBS pH7.4中で一晩透析して汚染物質を除去した(1回の培地交換を伴う)。続いて、透析した果汁をTFFによって50mlの最終濃度(20倍)にさらに濃縮した。次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させ、それを280nmでの吸光度(SpectraMax(登録商標))及びタンパク質濃度アッセイ(Pierce(商標)BCAアッセイ、ThermoFisher)によって分析してPMP含有画分及び汚染物質を含有する後期画分を確認した。SEC画分4~6は精製PMPを含有し(画分8~14は汚染物質を含有した)、それらを一緒にプールし、0.8μm、0.45μm及び0.22μmシリンジフィルターを使用する連続ろ過によってフィルター滅菌した。組み合わせ滅菌したPMP含有画分における最終PMP濃度(1.32×1011PMP/mL)及びPMPサイズの中央値(71.9nm+/-14.5nm)をNanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度及びサイズ標準を使用して決定した。
b)SECと組み合わせたTFFを使用するレモンPMPの生成
レモンを地元のマーケットから入手した。果汁プレスを使用して1リットルのレモン果汁を収集し、続いて3000gで20分間、次いで10,000gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。次に、500mMのEDTA pH8.6を50mMのEDTA、pH7の最終濃度に添加し、溶液を30分間インキュベートしてカルシウムをキレート化し、ペクチン高分子の形成を予防した。続いて、果汁をコーヒーフィルター、1μm及び0.45μmフィルターに通して大きい粒子を除去した。ろ過した果汁をタンジェンシャルフローろ過(TFF)(5nm孔径)によって400ml(2.5倍濃縮)に濃縮し、300kDa透析膜を使用してPBS pH7.4中で一晩透析して汚染物質を除去した。続いて、透析した果汁をTFFによって50mlの最終濃度(20倍)にさらに濃縮した。次に、本発明者らは、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させ、それを280nmでの吸光度(SpectraMax(登録商標))及びタンパク質濃度アッセイ(Pierce(商標)BCAアッセイ、ThermoFisher)によって分析してPMP含有画分及び汚染物質を含有する後期画分を確認した。SEC画分4~6は精製PMPを含有し(画分8~14は汚染物質を含有した)、それらを一緒にプールし、0.8μm、0.45μm及び0.22μmシリンジフィルターを使用する連続ろ過によってフィルター滅菌した。組み合わせ滅菌したPMP含有画分における最終PMP濃度(2.7×1011PMP/mL)及びPMPサイズの中央値(70.7nm+/-15.8nm)をNanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度及びサイズ標準を使用して決定した。
c)Alexa Fluor 488 NHS EsterによるレモンPMPの標識
レモンPMPを実施例11bに記載のとおり生成した。PMPをAlexa Fluor 488(登録商標)NHS Ester(Life Technologies,共有結合膜色素(AF488))で標識した。簡潔に述べると、AF488をDMSO中で10mg/mlの最終濃度に溶解させ、200ulのPMP(1.53E+13PMP/ml)を5ulの色素と混合し、シェーカー上で室温で1時間インキュベートし、標識PMPを100,000gでの4℃での1時間の超遠心分離によって2~3回洗浄した。ペレットを1.5mlのUltraPure水で再懸濁させた。潜在的な色素凝集物の存在を照査するため、同じ手順に従い、PMPの代わりに200ulのUltraPure水を添加して色素単独対照試料を調製した。最終AF488標識PMPペレット及びAF488色素単独対照を最小量のUltraPure水中で再懸濁させ、NanoFCMによって特性決定した。レモン488標識PMPの最終濃度は2.91×1012PMP/mlであり、AF488-PMPサイズの中央値は79.4nm+/-14.7nmであり、標識効率は89.4%であった(図15A)。
d)植物細胞によるAF488標識レモンPMPの取り込み
植物細胞系をDeutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen(DSMZ)(ダイズ(Glycine max)、# PC-1026;コムギ(Triticum aestivum)、# PC-998)から購入し、ABRC(トウモロコシ(Zea mays)、ブラックメキシカンスイート(Black Mexican sweet)(BMS)をバッフル通気250mLのフラスコ中で暗所で24℃で撹拌(110rpm)しながら成長させた。ダイズ(Glycine max)及びコムギ(Triticum aestivum)を、2%のスクロース及び2mg/Lの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4D)(D7299,Millipore Sigma)が補給された、補給最少有機物を有する3.2g/LのガンボーグB-5基礎培地(G5893,Millipore Sigma)pH5.5中で供給業者の説明書に従って成長させた。BMS細胞を、4.3g/Lのムラシゲスクーグ基礎塩混合物(Sigma M5524)、2%のスクロース(S0389,Millipore Sigma)、1×MSビタミン溶液(M3900,Millipore Sigma)、2mg/Lの2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(D7299,Millipore Sigma)及び250ug/LのチアミンHCL(V-014,Millipore Sigma)を含有するムラシゲスクーグ基礎培地pH5.8中で成長させた。
AF488-PMPによる処置のため、5mLの細胞懸濁液を採取してパーセントパック細胞容積(PCV)を決定した。PCVは、細胞の容積を細胞培養物アリコートの総容積で割ったものとして定義され、割合として表示される。細胞を3900rpmで5分間遠心分離し、細胞ペレットの容積を決定した。BMS、ダイズ(Glycine max)及びコムギ(Triticum aestivum)の%PCVは、それぞれ、20%、15%及び18%であった。取り込み実験のため、細胞をその適切な培地中で希釈することにより、培養物の%PCVを2%に調節した。次に、125μlの植物細胞懸濁液を24ウェルプレートに添加し、二つ組試料を、125μlのMESバッファー(200mMのMES+10mMのNaCl、pH6)単独(陰性対照)、AF488色素単独(色素単独対照)又は125μlまでMES緩衝液で希釈した最終濃度1×1012個のAF488-PMP/mLで処置した。細胞を暗所で24℃で2時間インキュベートし、1mLのMES緩衝液で3回洗浄して、取り込まれなかったAF488-PMP又は遊離色素を除去した後、落射蛍光顕微鏡(EVOS FL Auto 2,Invitrogen)でのイメージングのために300μLのMES緩衝液中で再懸濁させた。検出可能な蛍光を有さなかったAF488色素単独対照と比較して、すべての植物細胞系において、PMP取り込みを示す変動する蛍光シグナルを検出することができた(図15B)。コムギ(Triticum aestivum)細胞が最も強い蛍光シグナルを呈示し、試験した3つの植物細胞系のうち、これらがAF488標識レモンPMPの最も高い取り込みを有したことを示す。
本発明者らのデータは、PMPが、植物細胞によってインビトロで取り込まれ得ることを示す。
実施例12:植物におけるPMPの取り込み
本実施例において、PMPはインプランタで取り込まれ、全身輸送された。グレープフルーツ、レモン及びシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)苗PMPをモデルPMPとして使用し、シロイヌナズナ苗及びアルファルファスプラウトをモデル植物として使用する。
a)DyLight 800 NHS Esterによるレモン及びグレープフルーツPMPの標識
グレープフルーツ及びレモンPMPを、実施例11a及び11bに記載のとおり生成した。PMPをDyLight 800 NHS Ester(Life Technologies、#46421)共有結合膜色素(DyL800)で標識した。簡潔に述べると、Dyl800をDMSO中で10mg/mlの最終濃度まで溶解させ、200μlのPMPを5μlの色素と混合し、シェーカー上で室温で1時間インキュベートした後、標識PMPを100,000×gでの4℃での1時間の超遠心分離によって2~3回洗浄し、ペレットを1.5mlのUltraPure水で再懸濁させた。潜在的な色素凝集体の存在を照査するため、同じ手順に従い、PMPの代わりに200μlのUltraPure水を添加して、色素単独対照試料を調製した。最終DyL800標識PMPペレット及びDyL800色素単独対照を最小量のUltraPure水中で再懸濁させ、NanoFCMによって特性決定した。グレープフルーツDyL800標識PMPの最終濃度は4.44×1012PMP/mlであり、レモンDyL800標識PMPの最終濃度は5.18×1012PMP/mlであった。標識効率は、NanoFCMが赤外線を検出することができないため、NanoFCMを使用して決定することはできなかった。
b)シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)苗の発芽及び成長
野生型シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)Col-0種子をABRCから入手し、70%のエタノールで表面滅菌してから、50%漂白剤/0.1%トリトンX-100と10分間インキュベートし、4回滅菌ddHO洗浄して漂白剤溶液を除去した。種子を暗所で4℃で1日間層別化した。20mLの0.5×MS培地(2.15g/Lムラシゲスクーグ塩、1%スクロース、pH5.8)を含有する100cmプレート(水中0.5%ウシ胎仔血清で予めコーティングされている)当たりおよそ250個の種子を発芽させ、3M外科用テープで密封し、23℃の16時間の明期/21℃の8時間の暗期の光周期を用いてインキュベーター中で成長させた。
c)シロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)及びアルファルファによるDyL800標識グレープフルーツ、レモン及びAt PMPの取り込み
PMPがインプランタで取り込まれ、全身輸送され得るか否かを評価するため、メッシュフィルターの頂部上で、実施例12bに記載のとおりシロイヌナズナ苗を液体培地中で発芽させて、根がメッシュを通って成長するようにし、PMP溶液へのAt苗の部分的曝露を可能にした。アルファルファスプラウトは地元のスーパーマーケットから入手した。9日齢のシロイヌナズナ苗及びアルファルファスプラウトを、0.5×MS培地中の水(陰性対照)、DyL800色素単独(色素対照)、DyL800標識グレープフルーツPMP(1.6×1010PMP/ml)又はレモン(5.1×1010PMP/ml)PMPの0.5ml溶液で、部分的根曝露(PMP溶液中で浮遊するメッシュ中のAt苗に又はアルファルファスプラウトでは1.5mlのEppendorfチューブ中の部分的根曝露によって)により、23℃で、それぞれ22又は24時間処置した。次に、植物をMS培地中で3回洗浄し、Odyssey(登録商標)CLx赤外線撮像装置(Li-Cor)で撮像した。
陰性(アルファルファスプラウト葉でいくらかの自家蛍光)及び色素単独対照と比較して、すべてのPMP供給源が、シロイヌナズナ苗及びアルファルファスプラウトの両方で蛍光シグナルを示し(白色は高い蛍光シグナルであり、黒色はシグナルがない)、PMPが両方の植物によって取り込まれることを示す(図16)。PMP溶液に曝露しなかったシロイヌナズナ葉又はアルファルファ茎領域における蛍光シグナルの存在は、インプランタでのPMPの活発な輸送を示す。
本発明者らのデータは、様々な植物源由来のPMPが、インプランタで取り込まれ、輸送され得ることを示す。
実施例13.ゲル化をもたらすPMP調製
a)ブレンダーを使用するPMPの生成
図1Aに示されるとおりブレンド、超遠心分離及びスクロース勾配精製を含む例示的ワークフローを使用してグレープフルーツからPMPを生成した。簡潔に述べると、果実をブレンダー中で最大速度で10分間ブレンドし、次いで1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去することによってグレープフルーツPMPを生成した。スウィングバケットロータを使用する150,000×gでの4℃での90分間の超遠心分離によって粗PMPをペレット化した。150,000×gでの4℃での120分間の超遠心分離を使用するスクロース密度勾配によってPMPを精製した。PMPを30~35%の界面で単離し、画分を超遠心分離によってPBSで洗浄した。この生成プロセスは、生成プロセスのすべての工程で産物のゲル化をもたらした。
b)メッシュストレーナー果汁生産方法を使用するPMPの生成
図1Bに示されるとおりメッシュストレーナーを使用する穏やかな果汁抽出法、超遠心分離及びスクロース勾配精製を含む例示的ワークフローを使用してグレープフルーツからPMPを生成した。簡潔に述べると、グレープフルーツ果汁嚢を単離し、それらを茶漉しに通して穏やかにプレスすることによってグレープフルーツPMPを生成した。果汁を収集し、続いて1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。スウィングバケットロータを使用する150,000×gでの4℃での90分間の超遠心分離によって粗PMPをペレット化した。150,000×gでの4℃での120分間の超遠心分離を使用するスクロース密度勾配によってPMPを精製した。PMPを30~35%の界面で単離し、画分を超遠心分離によってPBSで洗浄した。図1Aのスクロース勾配精製プロセスと比較して、穏やかな果汁生産プロセスはより白色且つより清澄なPMP含有スクロースバンドをもたらした。しかしながら、この生成プロセスも、生成プロセスのすべての工程でゲル化をもたらした。
c)果汁プレスを使用するPMPの生成
図1Cに示されるとおり果汁プレス、大きい破片を除去するための分画遠心分離、タンジェンシャルフローろ過(TFF)を使用する果汁の20倍濃縮及びPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィーを含む例示的ワークフローを使用してグレープフルーツからPMPを生成した。PMP画分を、ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)を使用してPMP濃度及び粒径について且つビシンコニン酸アッセイ(BCA)を使用してタンパク質濃度について分析した。PMP濃度を粒子/mLで図1Dに示す。PMPは、SEC画分4~6中に溶出される。PMPの大多数は、図1E及び表11に示されるとおりSEC画分3(Fr3)中に存在する。果汁プレスを使用するPMP生成は、実施例13a及び13bに記載の方法と比較してゲル化の低減をもたらした。
Figure 2022529503000036
実施例14.スケーリングPMP調製
a)大容量のグレープフルーツ果汁からのPMPの生成
図2Aに示されるとおり果汁プレス、大きい破片を除去するための分画遠心分離、タンジェンシャルフローろ過(TFF)を使用する果汁の100倍濃縮及びPMP含有画分を単離するためのサイズ排除クロマトグラフィーを含む例示的ワークフローを使用して大容量のグレープフルーツ果汁(1リットル、約7個のグレープフルーツの果汁)からPMPを生成した。PMP画分を、ナノフローサイトメトリー(NanoFCM)を使用してPMP濃度及び粒径について且つビシンコニン酸アッセイ(BCA)を使用してタンパク質濃度について分析した。150mLのグレープフルーツ果汁(1個のグレープフルーツ)からのPMP産物と比較して、BCAアッセイを使用して検出されたとおり1Lのグレープフルーツ果汁からのPMP産物は、後期SEC画分中に濃縮された多量の汚染物質を有した(図2B)。さらに、粒子/mLの全体PMP収量は、1000mL調製において予測されるよりも低く、それは、ペクチン凝集及びゲル化の結果としての生成プロセス中のPMPの損失(図2B)を示し得る。
実施例15.汚染物質の除去が向上したPMPの生成
a)キレート化及び透析を含むPMP生成プロセス
PMP生成プロセスを改変して汚染物質の除去を向上させた。例示的ワークフローを図3Aに提供する。手短に述べると、プレスした果汁から粗PMP調製物を生成し、次いで3000×gで20分間、続いて遠心分離し、次いで10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。PMPを精製するため、粗PMP調製物を500mM EDTA(pH8.6)と最終濃度50mM EDTA(pH7.2~8)に30分間インキュベートしてカルシウムをキレート化し、ペクチン高分子の形成を予防した。続いて、EDTA処理粗PMP画分を、1μm及び0.45μmフィルターに通した。ろ過した果汁をPBSで洗浄し、タンジェンシャルフローろ過(TFF)によって5倍濃縮した。濃縮した果汁をPBS中で4℃で300kDa透析膜を使用して一晩透析して汚染物質の除去した。続いて、透析した果汁をTFFによって20倍の最終濃度にさらに濃縮した。次に、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた。合わせたPMP含有画分を下記のとおりさらに特性決定した。
最終濃度50mM EDTA(pH7.2~8)との粗グレープフルーツPMP画分のインキュベーションと、それに続く300kDa膜を使用する一晩の透析は、280nmでの吸光度によって示されるとおりSEC後の後期溶出画分中に存在する汚染物質を良好に除去した(図3B)。汚染物質含有ピークを矢印によって示す。使用された透析緩衝液(カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4;MES pH6;及びトリス pH8.6)間の有効性の違いはなかった。
PMP生成プロセスは、糖及びペクチンの存在にも感受性であるBCAタンパク質分析によって示されるとおりSEC後の後期溶出画分中に存在する汚染物質も良好に除去した(図3C)。汚染物質含有ピークを矢印によって示す。使用された透析緩衝液(カルシウム/マグネシウムを有さないPBS pH7.4;MES pH6;及びトリス pH8.6)間の有効性の違いはなかった。
b)柑橘果実又は植物細胞培養物についてのキレート化及び透析を含むPMP生成プロセス
柑橘果汁又は植物細胞培養培地を、汚染物質の除去が向上したPMP生成プロセスに供する。例示的ワークフローを図4A及び4Bに提供する。簡潔に述べると、果汁又は培養培地を収集し、続いて1000×gで10分間、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去して粗PMP画分を生成する。粗PMP画分を最終濃度50mMのEDTA(pH7)中で30分間インキュベートし、続いて1μm及び0.45μmフィルターに通す。ろ過した果汁又は培地をタンジェンシャルフローろ過(TFF)によってPBS洗浄して5倍濃縮し、300kDa透析膜を使用してPBS中で一晩透析して混合物を除去する。続いて、透析した果汁をTFFによって20倍の最終濃度にさらに濃縮する。次いで、サイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させ、PMP含有画分を、例えばナノフローサイトメトリー(NanoFCM)を使用するPMP濃度及び粒径の分析並びにビシンコニン酸アッセイ(BCA)を使用するタンパク質濃度の分析によって特性決定する。
c)ペクチナーゼ処理を含むPMP生成プロセス
レモン果汁調製物及びグレープフルーツ果汁調製物を、ペクチナーゼでの処理を含むPMP生成プロセスに供した。
レモンを地元のマーケットから入手した。果汁プレスを使用して1260mLのレモン果汁を収集し、2つの画分に分けた。860mLを未処理とし、835mLをNaOHでpH4に調整し、6U/mLのペクチナーゼ(Sigma,17389)と室温で1.45時間インキュベートした。続いて、ペクチナーゼ処理及び未処理果汁を3000gで20分間遠心分離し、次いで10,000gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。濁度は、ペクチナーゼ処理試料において未処理試料と比較して低減した(図5A)。
赤い有機グレープフルーツを地元のマーケットから入手した。果汁プレスを使用して1695mLのグレープフルーツ果汁を収集し、2つの画分に分けた。860mLを未処理とし、835mLをNaOHでpH4に調整し、0.5U/mLのペクチナーゼ(Sigma,17389)と後続の加工工程全体にわたりインキュベートした。続いて、ペクチナーゼ処理及び未処理果汁を3000gで20分間遠心分離し、次いで10,000gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。濁度は、ペクチナーゼ処理試料において未処理試料と比較して低減した(図5B)。
グレープフルーツ果汁調製物の濁度は、フィルターごとに加工することができた果汁の容量として定量した。グレープフルーツPMP生成中のペクチナーゼの添加は果汁濁度を低減させ、TFF前の分画遠心分離した果汁の連続ろ過を促進し、生成プロセスを改善した。果汁調製物をペクチナーゼで処理した場合、約4倍以上の果汁調製物を1um又は0.45μmフィルターごとに加工することができる(図5C)。
ペクチナーゼ処理グレープフルーツ果汁調製物におけるPMP濃度は、ペクチナーゼで処理されていないグレープフルーツ果汁調製物におけるPMP濃度よりも約2.5倍低いと測定され(図6)、それはPMPと同様のサイズ特性を有するペクチナーゼ粒子の除去を示す可能性が高い。
d)ペクチナーゼ処理及びキレート化を含むPMP生成プロセス
グレープフルーツ果汁調製物を、ペクチナーゼでの処理及びキレート化を含むPMP生成プロセスに供した。例示的ワークフローを図7Aに提供する。果汁プレスを使用して4リットルのグレープフルーツ果汁を単離した。果汁調製物を実施例15cに記載のとおり0.5U/mLのペクチナーゼで処理した。次いで、ペクチナーゼ処理果汁調製物を1000×gで10分間で、3000×gで20分間及び10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。次いで、果汁調製物を実施例15aに記載のとおりEDTAで処理した。次いで、Spectrum(登録商標)300kDa TFFフィルターモジュールを使用して調製物を5倍濃縮し、PBSでの6容量交換によって洗浄し、20倍の最終濃度に濃縮した。次に、サイズ排除クロマトグラフィー(maxiPURE-EVカラム,HansaBioMed Life Sciences)を使用してPMP含有画分を溶出させた。
9つのカラム(A~J)のそれぞれについて、PMP生成プロセスは、280nmでの吸光度により且つBCAタンパク質濃度アッセイを使用することにより測定されたとおり後期SEC画分中のペクチン、糖、タンパク質及び他の汚染物質を効率的に除去した一方、PMPは早期SEC画分3~7中で検出された(図7B及び7C)。
実施例16.ペクチナーゼ処理果汁の光透過スペクトル
光透過スペクトルを標準濃度のペクチン(0.1~1%)について収集し、超純水中で溶解させた。ペクチン濃度の増加は%透過率を低減させ、即ち溶液の濁度を増加させた(図8A)。透過スペクトルはSpectraMax(登録商標)i3xで測定した。
ペクチナーゼで処理したグレープフルーツ果汁調製物及びペクチナーゼで処理していないグレープフルーツ果汁調製物の光透過スペクトルを収集した。簡潔に述べると、果汁プレスを使用して赤いグレープフルーツを果汁生産し、2つの画分に分けた。一方の画分を1U/mLのペクチナーゼ(Sigma,17389)とインキュベートし;果汁のpHは3.5~4であったため、pHはペクチナーゼ処理のために調整する必要はなかった。続いて、ペクチナーゼ処理及び未処理果汁を3000×gで20分間遠心分離し、次いで10,000×gで40分間遠心分離して大きい破片を除去した。清澄化された上清をフレッシュなチューブに移し、NaOHでpH7.5にした。粗PMP果汁画分を、SpectraMax(登録商標)i3xを使用する透過スペクトル分析に供した。ペクチナーゼ処理は%透過率を増加させ、即ち果汁調製物の濁度を低減させた(図8B)。
実施例17.植物へのペクチナーゼ処理PMP調製物の送達
本実施例では、ペクチナーゼ処理PMPはインプランタで取り込まれ、全身輸送された。レモンPMPをモデルPMPとして使用し、アルファルファスプラウトをモデル植物として使用する。
a)DyLight 800 NHS EsterによるレモンPMPの標識
ペクチナーゼ処理及び未処理レモンPMPを、実施例15cに記載のとおり0.5Uのペクチナーゼを使用して生成した。PMPをDyLight 800赤外線膜色素(Invitrogen;DyL800)で標識した。簡潔に述べると、Dyl800をDMSO中で10mg/mlの最終濃度まで溶解させ、200μlのPMPを5μlの色素と混合し、シェーカー上で室温で1時間インキュベートした後、標識PMPを100,000×gでの4℃での1時間の超遠心分離によって2~3回洗浄し、ペレットを1.5mlのUltraPure水で再懸濁させた。潜在的な色素凝集体の存在を照査するため、同じ手順に従い、PMPの代わりに200μlのUltraPure水を添加して、色素単独対照試料を調製した。最終DyL800標識PMPペレット及びDyL800色素単独対照を最小量のUltraPure水中で再懸濁させ、NanoFCMによって特性決定した。
b)アルファルファスプラウトによるDyL800標識レモンPMPの取り込み
ペクチナーゼ処理がPMPの取り込み及び/又は全身輸送に影響するか否かを評価するため、アルファルファスプラウトを地元のスーパーマーケットから入手した。アルファルファスプラウトを、0.5%スクロース及び2.5mM MES、pH5.6が補給された半強度のムラシゲスクーグ(MS)培地中の水(陰性対照)、DyL800色素単独(色素対照)、ペクチナーゼ処理レモンPMP又は未処理レモンPMPの0.5mL溶液で、1.5mlのEppendorfチューブ中の23℃での21時間の部分的根曝露によって処置した。次いで、植物をMS培地中で3回洗浄し、Odyssey(登録商標)CLx赤外線撮像装置(Li-Cor)を使用して撮像した(図9A)。処置アルファルファスプラウトの茎における類似の赤外線シグナル強度及びシグナルの高さによって観察することができるとおり、ペクチナーゼ処理あり又はなしで生成されたPMPの取り込み及び輸送の違いはなかった(図9B)。
実施例18:18Lの柑橘果実果汁からのPMP生成
本実施例は、18LスケールのPMPの生成を記載する。生成プロセス中、柑橘果汁をペクチナーゼ酵素で処理し、EDTAとインキュベートしてペクチン凝集を予防した。本実施例では、グレープフルーツをモデルフルーツとして使用する。
a)18リットルの果汁からのグレープフルーツPMPの生成
赤いグレープフルーツを地元の食料品店から入手した。果実を1%Liquinox(登録商標)洗浄剤(Alconox(登録商標))で洗浄し、温水ですすいだ。次に、市販の柑橘ジューサー(Zumex(登録商標)、モデル番号08826)を使用して18Lの果汁を単離し、順送的清澄化によって加工した。大きいパルプ断片をジューサー自体から除去し、600μmナイロンスクリーンフィルターに通す後続のろ過を実施した。果汁を10N水酸化ナトリウム溶液(VWR Chemicals BDH(登録商標))でpH4にしてから、最終濃度0.5U/mLのペクチナーゼ酵素を添加した(アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)からのペクチナーゼ、TCI P0026-10)。ペクチンの酵素的消化を室温(23℃~25℃)で少なくとも2時間実施した。次いで、3000×gでの20分間及び10,000×gでの40分間の一連の分画遠心分離を実施して大きい破片を除去した。後続の果汁清澄化を、漏斗フラスコ系上で設置された11μmディスクフィルター(Whatman(登録商標))に通す真空ろ過によって実施した。蠕動ポンプ系(250リットル/m/時間(LMH))上で設置された1.2μmガラス繊維デプスフィルター(ガラス繊維、Sartopure(登録商標)GF+1.2μm,Sartorius)、次いで0.8/0.45μm PESデプスフィルター(PES,Sartopore(登録商標)2,0.8/0.45um,250LMH)を使用してさらなる清澄化を実施した。EDTAを50mMの最終濃度で果汁に添加し、pHをpH7.5にした。清澄化した果汁を4℃で一晩貯蔵し、次いでTFF mPES中空繊維フィルター(mPES,300kDa孔径、Repligen)を有するTFF系(Repligen,KrosFlo(登録商標)KR2i TFF System)を使用して加工し、12.5倍に連続濃縮し(1.6L)、7ダイアボリュームのフィルター滅菌PBS pH7.4でのダイアフィルトレーションによって洗浄し、初期果汁容量に基づいて最終的に60倍(300mL)まで濃縮した。
次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた(maxiPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム,HansaBioMed Life Sciences)。PMP含有画分を同定するため、SEC溶出画分を280nmでの吸光度測定(SpectraMax(登録商標)分光光度計)によって分析し、タンパク質定量をBCAアッセイ(Pierce(商標)BCA Protein Assay Kit,Thermo Scientific(商標))によって実施し、PMP濃度をナノフローサイトメトリー(nanoFCM)により、製造業者によって提供される濃度標準を使用して決定した。次いで、PMPを含有したSEC画分4~8を無菌条件下で組織培養フード中で合わせ、1μmフィルター(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)、0.8/0.45μmセット孔径フィルター(PES,Sartopore(登録商標)2,0.8/0.45μm PES)及び最後に0.2μmセット孔径フィルター(Sartopore(登録商標)2,0.2μm PES)に通してシリンジフィルター滅菌した。滅菌後、PMPを滅菌チューブ中で40,000×gでの4℃での1.5時間の超遠心分離によって濃縮し、得られたペレットを滅菌PBS pH7.4(GIBCO)中で15mLの最終容量に再懸濁させ、それはインプット果汁容量からの1200倍濃縮を表す。次いで、PMP懸濁液をnanoFCMによって分析して最終PMP濃度(1.98×1013PMP/mL)及びサイズ(78.1nm±19.6nm)を、製造業者によって提供される濃度及びサイズ標準を使用して決定し、タンパク質濃度(8.39mg/mL)をBCAアッセイ(Pierce(商標)BCA Protein Assay Kit,Thermo Scientific(商標))によって決定した。
実施例19:ホモジナイズした植物源からのPMP生成
本実施例は、ホモジナイズした植物源、例として大型果実、液果、全植物及び野菜からのPMP生成を記載する。本実施例では、ミジンコウキクサ(Wolffia globosa)をモデル植物として使用し、ザクロ及びブルーベリーをモデルフルーツとして、ブロッコリーをモデル野菜として使用する。
a)ザクロPMPの生成
ザクロを地元の食料品店から入手した。果実を1%洗浄剤(Alconox(登録商標))で洗浄し、温水ですすいだ。次に、ジューサー/ミンサー(Slowstar)を使用して8Lの果汁を単離した。果汁を順送的清澄化プロセスに付した。果汁を10N水酸化ナトリウム溶液(VWR Chemicals BDH(登録商標))でpH4にしてから、最終濃度0.5U/mLのペクチナーゼ酵素を添加した(アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)からのペクチナーゼ、Sigma-Aldrich 17389)。ペクチンの酵素的消化を室温で少なくとも2時間(25℃)実施した。次いで、3000×gでの20分間及び10,000×gでの40分間の一連の分画遠心分離を実施して大きい破片を除去した。Miraclothメッシュ(20~25μm,Sigma-Aldrich)を使用して後続の果汁清澄化を実施して追加の破片を除去した。EDTAを50mMの最終濃度で果汁に添加し、pHをpH7.5にした。果汁のさらなる清澄化を、漏斗フラスコ系上で設置された11μmディスクフィルター(Whatman(登録商標))、次いで蠕動ポンプ系(250LMH)上で設置された1μmガラス繊維デプスフィルター(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)、次いで0.8/0.45μm PESデプスフィルター(PES,Sartopore(登録商標)2,0.8/0.45um,250LMH)に通す真空ろ過によって実施した。清澄化した果汁を4℃で一晩貯蔵した。次に、TFF mPES中空繊維フィルター(mPES,300kDa孔径)を有するTFF系(Repligen,KrosFlo(登録商標)KR2i TFF System)を使用して果汁を加工し、連続的に10倍濃縮し(1.6L)、10ダイアボリュームのフィルター滅菌PBS(pH7.4)でのダイアフィルトレーションによって洗浄し、最終的に初期果汁容量に基づいて70倍に濃縮した。
次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた(maxiPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム、HansaBioMed Life Sciences)。PMP含有画分を同定するため、SEC溶出画分を280nmでの吸光度測定(SpectraMax(登録商標)分光光度計)によって分析し、タンパク質定量をBCAアッセイによって実施し、PMP濃度をnanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度標準を使用して決定した。次いで、PMPを含有したSEC画分4~7を無菌条件下でTCフード中で合わせ、1μmフィルター(ガラス繊維1μm 37mm,VWR)、0.45μmフィルター(PES,Whatman(登録商標)PURADISC(商標))及び最後に0.45/0.2μmセット孔径フィルター(Sartopore(登録商標)2,0.2um PES)に通してシリンジフィルター滅菌した。滅菌後、PMPを40,000×gでの4℃での1.5時間の超遠心分離によって濃縮した。ペレットを滅菌PBS pH7.4(GIBCO)中で再懸濁させ、最終粒子濃度(4.33×1013PMP/mL)及びサイズの中央値(79.3nm±17.2nm)をNanoFCMによって決定した。BCAアッセイを使用してタンパク質濃度を決定した(15.8mg/mL)。PMP超微細構造特性決定を低温電子顕微鏡法によって実施した。
b)ブルーベリーPMPの生成
ブルーベリー(2.5kg)を地元の食料品店から入手した。果実を1%洗浄剤(Alconox(登録商標))で洗浄し、温水ですすいだ。次に、ジューサー/ミンサー(Slowstar)を使用してブルーベリー果汁を単離した。2.6LのPBS pH7.4緩衝液を果汁生産プロセス中に添加して抽出材料を収集した一方、果汁粘度を5.2Lの最終容量に低減させた。収集した果汁を順送的清澄化プロセスに付した。最初に、果汁を10N水酸化ナトリウム溶液(VWR Chemicals BDH(登録商標))でpH4にしてから、最終濃度1U/mLのペクチナーゼ酵素を添加した(アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)からのペクチナーゼ、Sigma-Aldrich 17389)。ペクチンの酵素的消化を室温(23℃~25℃)で少なくとも2時間実施した。次いで、3000×gでの20分間及び10,000×gでの40分間の一連の分画遠心分離を実施して大きい破片を除去した。Miraclothメッシュ(20~25μm,Sigma-Aldrich)を使用して後続の果汁清澄化を実施して追加の破片を除去した。EDTAを50mMの最終濃度で4.5Lの果汁に添加し、pHをpH7.5にした。果汁のさらなる清澄化を、漏斗フラスコ系上で設置された11μmディスクフィルター(Whatman(登録商標))、次いで蠕動ポンプ系(250LMH、リットル/m/時間)上で設置された1μmろ過(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)及び真空系上で設置された0.45μmフィルター(PES,CELLTREAT(登録商標)Scientific Products)に通す真空ろ過によって実施した。清澄化した果汁を4℃で一晩貯蔵した。次に、TFF mPES中空繊維フィルター(mPES,300kDa孔径)を有するTFF系(Repligen,KrosFlo(登録商標)KR2i TFF System)を使用して果汁を加工し、連続的に10倍濃縮し(1.6L)、10ダイアボリュームのフィルター滅菌PBS、pH7.4でのダイアフィルトレーションによって洗浄し、最終的に初期果汁容量に基づいて70倍に濃縮した。
次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた(maxiPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム、HansaBioMed Life Sciences)。PMP含有画分を同定するため、SEC溶出画分を280nmでの吸光度測定(SpectraMax(登録商標)分光光度計)によって分析し、タンパク質定量をBCAアッセイによって実施し、PMP濃度をnanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度標準を使用して決定した。nanoFCM粒子カウントに基づくと、ブルーベリーPMPは早期SEC画分6~8中に溶出され、多量の汚染物質が後期SEC画分(9~14)中に存在する。次いで、PMPを含有したSEC画分6~8を無菌条件下でTCフード中で合わせ、1μmフィルター(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)に通し、最後に0.45μmフィルター(PES,Whatman(登録商標)Puradisc)に通してシリンジフィルター滅菌した。滅菌後、PMPを40,000×gでの4℃での1.5時間の超遠心分離によって濃縮した。ペレットを滅菌PBS pH7.4(GIBCO)中で再懸濁させ、最終粒子濃度(4.04×1011PMP/mL)及びサイズの中央値(77.2nm+/-17.9nm)をNanoFCMによって決定した。タンパク質濃度をBCAアッセイによって決定した(2μg/mL)。PMP超微細構造特性決定を低温電子顕微鏡法によって実施した。
c)ミジンコウキクサ(Wolffia globosa)(ウキクサ)PMPの生成
ミジンコウキクサ(Wolffia globosa)株9349-31をRutgers Duckweed Stock Cooperativeから入手し、インハウスでpH5.8の葉状体培地(3.2g/L Schenk及びHildebrandt基礎塩混合物、20g/Lスクロース、KOHでpH5.8に調整)中で25℃で連続光及び100rpmの撹拌条件(Percivalインキュベーター)下で培養した。ミジンコウキクサ(Wolffia globosa)植物全体を5%(重量/容量)の密度で400mLの培養物からMiraclothメッシュ(20~25um,Sigma-Aldrich)を使用するろ過を介して回収した。次に、およそ18gの植物をフードプロセッサー(Oster、最大速度で2分間)中で135mLのPBS pH7.4を添加してブレンドした。ブレンドした植物を、順送的清澄化プロセスを介して加工した。最初に、ブレンドした植物を10N水酸化ナトリウム溶液(VWR Chemicals BDH(登録商標))でpH4にしてから、最終濃度0.5U/mLのペクチナーゼ酵素を添加した(アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)からのペクチナーゼ、Sigma-Aldrich 17389)。ペクチンの酵素的消化を室温で少なくとも2時間(25℃)実施した。次いで、3000×gでの20分間の一連の分画遠心分離を実施して大きい破片を除去した。Miraclothメッシュ(20~25μm,Sigma-Aldrich)を使用して後続の清澄化を実施して追加の破片を除去した。EDTAを50mMの最終濃度で、ブレンドした抽出物に添加し、pHをpH7.5にした。さらなる清澄化を、漏斗フラスコ系上で設置された11μmディスクフィルター(Whatman(登録商標))に通す真空ろ過と、それに続く1μmシリンジろ過(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)及び真空系上で設置された0.45μmフィルター(PES,CELLTREAT(登録商標)Scientific Products)によって行った。清澄化したブレンド植物溶液を4℃で一晩貯蔵した。次いで、TFF系及びサイズ排除クロマトグラフィーを連続的に使用して試料を加工した。使用されるTFF系(Repligen,KrosFlo(登録商標)KR2i TFF System)は、TFF mPES中空繊維フィルター(mPES,300kDa孔径)を用いて設置した。試料を連続的に12.5倍濃縮し、フィルター滅菌PBS pH7.4の7ダイアボリュームでのダイアフィルトレーションによって洗浄し、最終的に初期果汁容量に基づいて50倍に濃縮した。
次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた(maxiPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム、HansaBioMed Life Sciences)。PMP含有画分を同定するため、SEC溶出画分を280nmでの吸光度測定(SpectraMax(登録商標)分光光度計)によって分析し、タンパク質定量をBCAアッセイによって実施し、PMP濃度をnanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度標準を使用して決定した。次いで、PMPを含有したSEC画分4~7を無菌条件下でTCフード中で合わせ、1μmフィルター(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)に通し、最後に0.45μmフィルター(PES,Whatman(登録商標)Puradisc)に通してシリンジフィルター滅菌した。滅菌後、PMPを40,000×gでの4℃での1.5時間の超遠心分離によって濃縮した。ペレットを滅菌PBS pH7.4(GIBCO)中で再懸濁させ、最終粒子濃度(8.79×1012PMP/mL)及びサイズ(91.8nm±23.4nm)をnanoFCMによって決定した。タンパク質濃度をBCAアッセイによって決定した(2.99mg/mL)。
d)ブロッコリーPMPの生成
ブロッコリークラウンを地元の食料品店から入手した。ブロッコリークラウンを1%の洗浄剤(Alconox(登録商標))で手洗いし、温水ですすいだ。次に、ジューサー/ミンサー(Slowstar)を使用してPBS pH7.4を添加しておよそ1.3kgのブロッコリーを単離した。得られた果汁(800mL)を1mmメッシュ金属ストレーナー及びMiraclothメッシュ(20~25μm)に通して加工して大きい破片を除去した。次にブロッコリー果汁を順送的清澄化プロセスに通して加工した。最初に、果汁を10N水酸化ナトリウム溶液(VWR Chemicals BDH(登録商標))でpH4にしてから、最終濃度0.5U/mLのペクチナーゼ酵素を添加した(アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)からのペクチナーゼ、Sigma-Aldrich 17389)。ペクチンの酵素的消化を室温で少なくとも2時間実施した(25℃)。次いで、大きい破片を除去するための3000×gでの20分間及び10,000×gでの40分間の一連の分画遠心分離を実施した。EDTAを50mMの最終濃度で果汁に添加し、pHをpH7.5にした。
果汁のさらなる清澄化を、漏斗フラスコ系上で設置された11μmディスクフィルター(Whatman(登録商標))に通す真空ろ過と、それに続く1μmガラス繊維シリンジろ過(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)及び0.45μmろ過(PES,CELLTREAT(登録商標)Scientific Products)によって実施した。次に、TFF mPES中空繊維フィルター(mPES,300kDa孔径)を有するTFF系(Repligen,KrosFlo(登録商標)KR2i TFF System)を使用して果汁を加工し、連続的に10倍濃縮し(1.6L)、10ダイアボリュームのフィルター滅菌PBS(pH7.4)でのダイアフィルトレーションによって洗浄し、最終的に初期果汁容量に基づいて50倍に濃縮した。
次に、本発明者らはサイズ排除クロマトグラフィーを使用してPMP含有画分を溶出させた(maxiPURE-EVサイズ排除クロマトグラフィーカラム、HansaBioMed Life Sciences)。PMP含有画分を同定するため、SEC溶出画分を280nmでの吸光度測定(SpectraMax(登録商標)分光光度計)によって分析し、タンパク質定量をBCAアッセイによって実施し、PMP濃度をnanoFCMにより、製造業者によって提供される濃度標準を使用して決定した。次いで、PMPを含有したSEC画分3~7を無菌条件下でTCフード中で合わせ、1μmフィルター(ガラス繊維、Acrodisc(登録商標),Pall Laboratory)、0.45μmフィルター(PES,Whatman(登録商標)Puradisc)に通し、最後に0.2μmフィルター(PES,Whatman(登録商標)Puradisc)に通してシリンジフィルター滅菌した。滅菌後、PMPを40,000×gでの4℃での1.5時間の超遠心分離によって濃縮した。得られたペレットを滅菌PBS pH7.4(GIBCO)中で再懸濁させ、最終粒子濃度(1.69×1012PMP/mL)及びサイズ(80.3nm±20.9nm)をNanoFCMによって決定した。タンパク質濃度をBCAアッセイによって決定した(1.25mg/mL)。PMP超微細構造特性決定を低温電子顕微鏡法によって実施した。
e)他の植物源からのPMPの生成
上記方法(例えば、実施例18及び19におけるもの)を使用して、PMPをアボカド、ブドウ、トマト果実及びタマネギからも生成した。
場合により、PMPを植物培養物から生成し、例えば培養培地中で成長させた植物細胞(例えば、細胞培養物)、植物組織、植物の一部又は植物全体から生成し、上記方法(例えば、実施例18及び19におけるもの)を使用して加工する。
他の実施形態
前述の本発明は、理解を明確にするために例示及び実施例によってある程度詳細に説明されたが、説明及び実施例は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。本明細書で引用されたすべての特許及び科学文献の開示は、参照によりその全体が明示的に組み込まれる。
他の実施形態は、特許請求の範囲内である。
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Claims (90)

  1. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)細胞外小胞(EV)を含む植物からペクチンリッチ調製物を提供することであって、前記調製物は、650nmの吸光度で0.8AU以上の濁度を有する、提供すること;
    (b)前記調製物を処理して、前記調製物又はその画分の前記濁度を低減させること;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成すること
    を含む方法。
  2. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)前記調製物を、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理すること;
    (c)前記調製物を濃縮することであって、前記濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる前記作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも10%だけ低減される、濃縮すること;及び
    (d)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成すること
    を含む方法。
  3. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)前記調製物を処理して、前記調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成すること
    を含む方法。
  4. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)前記調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び
    (c)前記キレート化調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成すること
    を含む方法。
  5. PMPを製造する方法であって、
    (a)少なくとも500gの、EVを含むペクチンリッチ植物又は植物の一部を調製物に加工すること;
    (b)前記調製物又はその画分をキレート化剤と接触させること;及び
    (c)前記キレート化調製物又はその画分を加工して、PMPを分離すること
    を含み、前記接触させることは、前記キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを少なくとも10%だけ低減させるのに十分な量及び時間で実施される、方法。
  6. 工程(c)の前記加工することは、前記キレート化調製物又はその画分から前記PMPを分離することを含む、請求項5に記載の方法。
  7. 前記キレート化剤は、前記キレート化調製物又はその画分中のペクチンのゲル化を低減させる、請求項4~6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記キレート化剤は、EDTA又はEGTAである、請求項4~7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記EDTA又はEGTAは、MES、トリス又はPBSを有する溶液中におけるものである、請求項8に記載の方法。
  10. 前記調製物をペクチナーゼ酵素で処理することをさらに含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
  11. PMPを生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)前記調製物又はその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成すること
    を含む方法。
  12. 前記ペクチナーゼ酵素の除去又は不活化をさらに含む、請求項10又は11に記載の方法。
  13. 前記調製物におけるペクチン濃度は、少なくとも0.1%である、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 工程(c)の前記PMPは、工程(a)の前記調製物に対して少なくとも10倍濃縮される、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記分離又は加工することは、遠心分離を含む、請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記遠心分離は、分画遠心分離である、請求項15に記載の方法。
  17. 前記分離又は加工することは、1つ又は複数のろ過工程を含む、請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記1つ又は複数のろ過工程は、タンジェンシャルフローろ過を含む、請求項17に記載の方法。
  19. 前記タンジェンシャルフローろ過は、前記調製物の容量を少なくとも10回交換することを含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記1つ又は複数のろ過工程は、サイズ排除クロマトグラフィーを含む、請求項17に記載の方法。
  21. 前記1つ又は複数のろ過工程は、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーを含む、請求項17に記載の方法。
  22. 前記分離又は加工することは、遠心分離、タンジェンシャルフローろ過及びサイズ排除クロマトグラフィーの1つ、2つ又は3つすべてを含む、請求項1~17のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記分離又は加工することは、洗浄工程、希釈、pH改変、透析及び汚染物質の除去の1つ又は複数を含む、請求項1~22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 工程(c)の前記PMPにおけるペクチン濃度は、処理されていない調製物から生成されるPMPに対して少なくとも10%だけ低減される、請求項1~23のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記調製物を提供することは、植物又は植物の一部を加工してPMPを放出させることを含む、請求項1~24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記加工することは、植物又は植物の一部をブレンドすることを含む、請求項25に記載の方法。
  27. 前記植物の一部は、グレープフルーツ又はレモンの果汁嚢である、請求項26に記載の方法。
  28. 前記加工することは、ストレーナーを通して植物又は植物の一部をマッシングすることを含む、請求項25に記載の方法。
  29. 前記加工することは、植物又は植物の一部を低温プレスすることを含む、請求項25に記載の方法。
  30. 前記調製物は、ペクチンリッチ植物又はペクチンリッチ植物の一部から得られる、請求項1~29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記植物は、柑橘植物である、請求項25、26又は28~30のいずれか一項に記載の方法。
  32. 前記柑橘植物は、グレープフルーツ又はレモンである、請求項31に記載の方法。
  33. 前記植物は、顕花植物である、請求項25、26又は28~30のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記植物は、野菜である、請求項25、26又は28~30のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記調製物の粘度は、モニタリングされる、請求項1~34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記調製物の粘度は、処理されていない調製物に対して少なくとも5%だけ低減される、請求項1~35のいずれか一項に記載の方法。
  37. 工程(c)において生成された前記PMPを担体と共に製剤化することを含む、請求項1~36のいずれか一項に記載の方法。
  38. 前記担体は、農業的に許容される担体である、請求項37に記載の方法。
  39. 前記PMPは、植物への送達のために製剤化される、請求項38に記載の方法。
  40. 前記担体は、薬学的に許容される担体である、請求項39に記載の方法。
  41. 前記PMPは、ヒトへの投与のために製剤化される、請求項40に記載の方法。
  42. 前記PMPは、液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物と共に製剤化される、請求項37~41のいずれか一項に記載の方法。
  43. 前記PMPは、少なくとも24時間、48時間、7日間又は30日間にわたって安定である、請求項37~42のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記PMPは、少なくとも4℃の温度で安定である、請求項37~43のいずれか一項に記載の方法。
  45. 前記PMPは、少なくとも1μg、10μg、50μg、100μg又は250μgのPMPタンパク質/mlの濃度である、請求項37~44のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記PMPに異種機能性剤をロードすることを含む、請求項1~45のいずれか一項に記載の方法。
  47. 前記異種機能性剤は、異種農業剤である、請求項46に記載の方法。
  48. 前記異種農業剤は、殺虫剤である、請求項47に記載の方法。
  49. 前記異種農業剤は、施肥剤である、請求項47に記載の方法。
  50. 前記異種農業剤は、除草剤である、請求項47に記載の方法。
  51. 前記異種農業剤は、植物改変剤である、請求項47に記載の方法。
  52. 前記異種機能性剤は、異種治療剤である、請求項46に記載の方法。
  53. 前記異種機能性剤は、抗真菌剤、抗菌剤、殺ウイルス剤、抗ウイルス剤、殺昆虫剤、殺線虫剤、抗寄生虫剤又は昆虫忌避剤を含む、請求項46に記載の方法。
  54. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)細胞外小胞(EV)を含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程であって、前記調製物は、650nmの吸光度で0.8AU以上の濁度を有する、工程;
    (b)前記調製物を処理して、前記調製物又はその画分の前記濁度を低減させる工程;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程
    を含むプロセスによって生成される、PMP組成物。
  55. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;
    (b)前記調製物を、ペクチンゲル化を低減させる作用物質で処理する工程;
    (c)前記調製物を濃縮する工程であって、前記濃縮調製物の粘度は、ペクチンゲル化を低減させる前記作用物質で処理されていない濃縮調製物に対して少なくとも10%だけ低減される、工程;及び
    (d)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程
    を含むプロセスによって生成される、PMP組成物。
  56. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;
    (b)前記調製物を処理して、前記調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを低減させる工程;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程
    を含むプロセスによって生成される、PMP組成物。
  57. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;
    (b)前記調製物又はその画分をキレート化剤と接触させる工程;及び
    (c)前記キレート化調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程
    を含むプロセスによって生成される、PMP組成物。
  58. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)少なくとも500gの、EVを含むペクチンリッチ植物又は植物の一部を調製物に加工する工程;
    (b)前記調製物又はその画分をキレート化剤と接触させる工程;及び
    (c)前記キレート化調製物又はその画分を加工して、PMPを分離する工程
    を含むプロセスによって生成され、前記接触させることは、前記キレート化調製物又はその画分中の高分子量ペクチンを少なくとも10%だけ低減させるのに十分な量及び時間で実施される、PMP組成物。
  59. 工程(c)の前記加工することは、前記キレート化調製物又はその画分から前記PMPを分離することを含む、請求項58に記載のPMP組成物。
  60. 前記キレート化剤は、前記キレート化調製物又はその画分中のペクチンの重合を低減させる、請求項57~59のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  61. 前記キレート化剤は、EDTA又はEGTAである、請求項57~60のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  62. 前記EDTA又はEGTAは、MES、トリス又はPBSを有する溶液中におけるものである、請求項61に記載のPMP組成物。
  63. 前記調製物をペクチナーゼ酵素で処理することをさらに含む、請求項54~62のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  64. 複数のPMPを含むPMP組成物であって、前記PMPは、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供する工程;
    (b)前記調製物又はその画分をペクチナーゼ酵素と接触させる工程;及び
    (c)前記調製物又はその画分からPMPを分離し、それによりPMPを生成する工程
    を含むプロセスによって生成される、PMP組成物。
  65. 前記ペクチナーゼ酵素の除去又は不活化をさらに含む、請求項63又は64に記載のPMP組成物。
  66. 担体をさらに含む、請求項54~65のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  67. 前記担体は、農業的に許容される担体である、請求項66に記載のPMP組成物。
  68. 前記担体は、薬学的に許容される担体である、請求項66に記載のPMP組成物。
  69. 液体、固体、エアロゾル、ペースト、ゲル又は気体組成物として製剤化される、請求項54~68のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  70. 少なくとも24時間、48時間、7日間又は30日間にわたって安定である、請求項54~69のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  71. 少なくとも4℃の温度で安定である、請求項54~70のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  72. 前記組成物中の前記PMPは、少なくとも1μg、10μg、50μg、100μg又は250μgのPMPタンパク質/mlの濃度である、請求項54~71のいずれか一項に記載のPMP組成物。
  73. 植物の適応度を増加させる方法であって、有効量の、請求項54~72のいずれか一項に記載のPMP組成物を前記植物に送達することを含み、前記植物の適応度を未処置の植物に対して増加させる方法。
  74. 植物害虫の適応度を減少させる方法であって、有効量の、請求項54~72のいずれか一項に記載のPMP組成物を前記植物害虫に送達することを含み、前記植物害虫の適応度を未処置の植物害虫に対して減少させる方法。
  75. 感染の処置を、それを必要とする動物において行う方法であって、有効量の、請求項54~72のいずれか一項に記載のPMP組成物を前記動物に投与することを含む方法。
  76. 病原体の適応度を減少させる方法であって、有効量の、請求項54~72のいずれか一項に記載のPMP組成物を前記病原体に送達することを含み、前記病原体の適応度を未処置の病原体に対して減少させるのに有効である方法。
  77. 動物病原体ベクターの適応度を減少させる方法であって、有効量の、請求項54~72のいずれか一項に記載のPMP組成物を前記ベクターに送達することを含み、前記ベクターの適応度を未処置のベクターに対して減少させる方法。
  78. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)(i)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)前記調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)前記調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;
    (c)工程(b)中に前記調製物又はその画分の粘度を間欠的又は継続的に測定すること;
    (d)前記調製物又はその画分の粘度が、工程(e)の前記調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び
    (e)前記調製物又はその画分からPMPを分離すること
    を含む方法。
  79. 粘度は、工程(b)中にインプロセスで測定される、請求項78に記載の方法。
  80. 粘度は、工程(b)中に間欠的に測定される、請求項78に記載の方法。
  81. 粘度は、工程(b)の少なくとも一部中に継続的に測定される、請求項78に記載の方法。
  82. 粘度は、工程(b)中に継続的に測定される、請求項78に記載の方法。
  83. 粘度の前記所定のレベルは、粘度が20℃で測定される場合に1.4cPである、請求項78~82のいずれか一項に記載の方法。
  84. 工程(b)中の前記組成物の温度は、20℃である、請求項78~83のいずれか一項に記載の方法。
  85. 植物メッセンジャーパック(PMP)を生成する方法であって、
    (a)EVを含む植物からペクチンリッチ調製物を提供すること;
    (b)(i)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分の濁度を低減させること;(ii)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分の粘度を低減させること;(iii)前記調製物を処理して、前記調製物若しくはその画分中の高分子量ペクチンを低減させること;(iv)前記調製物若しくはその画分をキレート化剤と接触させること;又は(v)前記調製物若しくはその画分をペクチナーゼ酵素と接触させること;
    (c)工程(b)中に前記調製物又はその画分の濁度を間欠的又は継続的に測定すること;
    (d)前記調製物又はその画分の濁度が、工程(e)の前記調製物又はその画分が、処理されていない調製物又はその画分に対して低減されたゲル化を有することを通知する所定のレベル未満である場合、工程(b)を終了すること;及び
    (e)前記調製物又はその画分からPMPを分離すること
    を含む方法。
  86. 濁度は、工程(b)中にインプロセスで測定される、請求項85に記載の方法。
  87. 濁度は、工程(b)中に間欠的に測定される、請求項85に記載の方法。
  88. 濁度は、工程(b)の少なくとも一部中に継続的に測定される、請求項85に記載の方法。
  89. 濁度は、工程(b)中に継続的に測定される、請求項85に記載の方法。
  90. 濁度の前記所定のレベルは、650nmの吸光度で0.8AUである、請求項85~89のいずれか一項に記載の方法。
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