JPH01249799A - 新規生理活性物質リスタチン及びその製造法 - Google Patents

新規生理活性物質リスタチン及びその製造法

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JPH01249799A
JPH01249799A JP63077696A JP7769688A JPH01249799A JP H01249799 A JPH01249799 A JP H01249799A JP 63077696 A JP63077696 A JP 63077696A JP 7769688 A JP7769688 A JP 7769688A JP H01249799 A JPH01249799 A JP H01249799A
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JP
Japan
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lystatin
culture
medium
physiologically active
active substance
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JP63077696A
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Inventor
Tomio Takeuchi
富雄 竹内
Takaaki Aoyanagi
青柳 高明
Masa Hamada
雅 浜田
Akira Okuyama
奥山 彬
Hiroshi Osanawa
長繩 博
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Microbial Chemistry Research Foundation
Original Assignee
Microbial Chemistry Research Foundation
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は抗リシルエンドペプチダーゼ作用を有する新規
な生理活性物質リスタチン及びその塩ならびにそれらの
製造?去に関するものである。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)微生物
の生産する生理活性物質の中で、これまでにリシルエン
ドペプチダーゼを特異的に阻害するものは見出されてい
ない、したがってこの型の阻害物質が望まれている。
(課題を解決するための手段) 本発1者6.よ、上述。期待、答え:6<< !J %
ピントペプチダーゼに対して阻害作用を有する物質の検
索を行なったところ、ストレプトミセス(Strept
omlces)属に属するある菌株の培養液中にリシル
エンドペプチダーゼを強く阻害する物質が生産されてい
ることを見出し、その有効物質を単離、精製することに
成功し、リスタチン(LystaL−1n) と命名し
た。さらにリスタチンの理化学的及び生物学的性状を確
定することにより本発明を完成した。
したがって、第一の本発明は、次式 で表わされる構造を有する新規生理活性物質リスタチレ
及びその塩を11供するものである。
リスタチンの理化学的性質は下記のとおりである。1 1) リスタチンの理化学的性状(特に示さない限りl
/2クエン酸塩として) (1)色及び形状;白色わ)末 (2)分子式(遊B塩基として) : Czoll*a
NJ4(3)分子量(遊離塩基として): 398 (Sl−MS N−アセチル体 M + 1 
441゜ドアセチル体の酸化物 M + 1 457) (4)融点:165−170℃ (5)比旋光度: [al M5−12.5° (c 
 O,2゜メタノール〉 (6)¥:外線吸収スペクトル: 1 rag/mβ水
溶液ない。
(7)赤外線吸収スペクトル:添付図面の第1図に示す
(8)呈色反応ニジリカゲル薄層上でニンヒドリン試薬
、モリブデン硫酸試薬に陽性。
(9)溶解性二本、メタノール、エタノールに易溶であ
り、アセトン、酢酸エチル、クロロホルム、ヘキサンに
不溶である。
(10)薄層クロマトグラフィーのflf値シリカゲル
(メルク社製Art、 5715 )n−ブタノール−
酢酸−水(4:1:l)−Ilf:0.5a (11)塩基性、酸性、中性の区分:塩基性リスタチン
の塩の例としては、リスタチンのアミノ基における薬学
的に許容でとる無機塩、たとえば塩酸塩、硫酸塩、燐酸
塩など、または有機塩、たどえばクエン酸、酢酸などと
の酸付加塩も包含される。
(発明の作用) 本発明のリスタチンと、参考としての他のエンドペプチ
ダーゼ阻害物質との抗リシルエンドペプチダーゼ活性は
第1表に示すとおりである。
ロイペプチンと比較すると、シスタチンはりシルエンド
ペプチダーゼに対して特に強い阻害活性を示した。シス
タチンは他のエンドペプチダーゼ阻害物質とは全く異な
る酵素阻害パターン線式を示し、新規酵素阻害物質とし
てさまざまな用途が期待される。たとえば、動物細胞系
においてはタンパク合成の後、種々のエンドプロテアー
ゼによるプロセシングがおこり、さまざまな機能の蛋白
質が切出される近年、酸性プロテアーゼ阻害物質である
ペプスタチンが抗エイズビールス作用を有すること、ま
たチオールプロテアーゼ阻害物質であるシスタチンが抗
ポリオビールス作用を有することが報告されている。シ
スタチンなどのエンドプロテアーゼ阻害物質もビールス
蛋白質のプロセシングを阻害することにより抗ビールス
作用を示すことが期待される。また抗炎症作用、筋ジス
トロフイー発症遅延作用も期待される。
さらに、第二の本発明は、ストレプトミセス属に属する
シスタチン生産菌を培養し、その培養物からリスタチン
を採取することを特徴とする生理活性物質シスタチンの
製造法を提供するものである。
本発明に使用されるシスタチン生産菌の一例としては、
本発明者らにより土壌より新たに分離されたM113−
12Flft株がある。
この菌株は昭和61年4月、微生物化学研究所において
、神奈川県津久井湖付近の土壌より分離された放線菌で
、M113−12F1[iの菌株番号が付された。
M113−12F16の菌学的性状はつぎのとおりであ
 −る。
1、形態 M113−12F18株は顕微鏡下で分枝した基中菌糸
より比較的長い気菌糸を形成し、その先端には50個以
上の胞子の連鎖がみとめられ、らせん状に固くまいてい
る。胞子の大ぎさは0.8〜1.Ox 1.0〜1.2
ミクロン程度を示し、その表面は平滑である。
2、各種培地における生育状態 色の記載について()内に示す標準は、コンテイナー・
コーポレーション・オブ・アメリカのカラー・ハーモニ
ー・マニニアル(ContainerCorporat
ion of Aa+erlc♀olor Harmo
ny Manual)を用いた。
(1) シュクロース・硝酸塩寒天培地(27℃培養) 無色から黄茶(31e、Clnnamon 〜3 pl
、GoldanBrown )の発育上に、ピンク白〜
うすピンク(5ca、Flesh Pink )の気菌
糸を着生し、溶解性色素は認められない。
(2)グルコース・アスパラギン寒天培地(27℃培養
) 発育は無色〜うす黄茶〜うす茶(3gc、LL。
Tan )を呈し、気菌糸は茶白〜うすピンク(5ca
、Flesh Pink) 、溶解性色素は 認められ
ない。
(3)グリセリン・アスパラギン寒天培地(ISP−培
地5.27℃培養) 無色〜暗い茶灰〜灰茶(4nl、5pice Brow
n)の発育上に、白色〜うすピンク(5ca、F1a5
hPink )の気菌糸を着生し、溶解性色素はわずか
に茶色味をおびる程度である。
(4)スターチ・無機塩寒天培地(ISP−培地4゜2
7℃培養) 無色の発育上にうすピンク(5ec、DustyPea
ch ) 〜茶灰(5ie、Copper Tan )
の気菌糸を着生するが、培養7日目頃から次第にぬれた
ような感じになり、灰味赤茶(5ng、Br1ck R
ed)となる。溶解性色素は認められない。
(5)チロシン寒天培地(rsp−培地7.27℃培養
) うす茶〜灰味黄茶(41g、LL、 5pice Br
own)の発育上に、白〜うすピンク(6ec、Pon
aer Rose)〜灰味茶(6gc、 Dusty 
Coral )の気菌糸を着生する。溶解性色素は認め
られない。
(6)栄養寒天培地(27℃培養) 発育は無色〜明るい灰(31g、Baige Brow
n) 。
気菌糸は着生せず、溶解性色素もだめられない。
(7) イースト・麦芽寒天培地(ISP−培地2.2
7℃培養) 無色〜うず茶(2gc、Bamboo)の発育上に、う
ずピンク(5ec、Dusty Peach) 〜ピン
ク灰(6ge。
Rosa Gray )の気菌糸を着生する。培養10
0日目頃ら場所によって次第にぬれたような感じになり
、赤味茶(6ng、[1rlck Red)となる、溶
解性色素は認められない。
(8)オートミール寒天培地(ISP−培地3.27℃
培養) 無色の発育上にうすピンク(5gc、Peacb Ta
n)〜明るい茶灰(4ec、’ B15que)の気菌
糸をうつすらと着生し、溶解性色素は認められない。
(9)グリセリン・硝酸塩寒天培地(27C培養)発育
はうす黄茶(3nI、clove Brown)〜黄茶
(411,Beaver −4nl、Dk、Drown
 ) 、白〜黄味灰(2ec、B15cuit)の気菌
糸をうつすらと着生し、溶解性色素は認められない。
(lO)スターチ寒天培地 無色〜うす茶(3Is、Gamel)の発育上に、うす
ピンク(4ca、Flesh Pink )の気菌糸を
うつすらと着生し、溶解性色素は認められない。
(目)リンゴ酸石灰寒天培地(27℃培養)発育は無色
〜うす黄だいだい、気菌糸はピンク白〜うすピンク(4
ca、Flesh Pink 〜4 ec。
B15que) 、溶解性色素は詔められない。
(12)セルロース(濾紙片添加合成液、27℃培瞥 養) 発育は無色、気菌糸を着生せず、溶解性色素も認められ
ない。
(13)ゼラチン穿刺培養 15%単純ゼラチン培地(20℃培養)では無色〜黄茶
の発育上に白の気菌糸をわずかに着生し、黄茶〜暗い黄
茶の溶解性色素が詔められる。
グルコース・ペプトン・ゼラチン培地(27℃培養)で
は、無色〜黄茶発育上に気菌糸は着生せず。
黄茶の溶解性色素が認められる。
(14)脱脂牛乳(37℃培養) 無色〜うす黄茶の発育上に気菌糸は着生せず、溶解性色
素は初め茶色味をおび、次第に茶〜口gい茶を呈する。
3、生理的性質 (1)生育温度範囲 スターチ・イースト寒天(可溶性′i1粉1.0%、イ
ーストエキス(大五宋養)0.2%、ひも寒天3.0%
、p]暑7.Q〜7.2)を用し)、20℃、24℃、
27℃、30℃、37℃、50℃の各温度で試験の結果
、50℃を除いてそのいずれの温度でも発育したが、最
適生育温度は30℃〜37℃付近であると思われる。
(2)ゼラチンの液化(15%単純ゼラチン、20℃培
養;グルコース・ペプトン・ゼラチン、27℃培養) 単純ゼラチン培地では、培養後21日1まで観察したが
液化は認められなかった。グルコース・ペプトン・ゼラ
チン培地の場合は、培養後155日目頃なり、発育の下
の部分にわずかに液化様の性状を観察したが、液化性は
おそらく陰性と推定される。
(3)スターチの加水分解(スターチ・無機塩寒天培地
及びスターチ寒天培地、いずれも27℃培養) スターチ・無機塩寒天培地、スターチ寒天培地ともに培
養後7日目頃より氷解性が認められ、その作用は中等度
〜強い方である。
(4)脱脂牛乳の凝固・ペプトン化(脱脂牛乳、37℃
培養) 培養後8日目頃より凝固を此めることなくペプトン化が
始まり、約1週間でペプトン化は完了する。その作用は
強い方である。
(5)メラニン色素の生成(トリプトン・イースト・ブ
ロス、l5P−培地1;ペプトン・イースト・鉄寒天、
ISP〜培地6;チロシン寒天、 l5P−培地7、い
ずれも27℃培養) トリプトン・イースト・ブロス及びペプトン・イースト
・鉄寒天では陽性、チロシン寒天では陰性であった。
(δ)炭素源の利用性(ブリドハム・ゴトリープ寒天培
地、l5P−培地9.27℃培養)D−グルコース、D
−フラクトースを利用して良く発育し、シュクロースに
ついてはD−グルコースに比較して生育が劣るが、利用
していると判定される。L−アラビノース、D−キシロ
ース、イノシトール、し−ラムノース、ラフィノース、
D−マンニトールは利用しない。
(7)リンゴ酸石灰の溶解(リンゴ酸石灰寒天、27℃
培養) 陽性である。
(8)硝酸塩の還元反応(0,1%硝酸カリウム含有ペ
プトン水、ISP培地−8,27℃培養)陽性である。
(9)セルロースの分解(濾紙片添加合成液、27℃培
養) 陰性である。
以上の性状を、要約すると、Mll3−12F16株は
よく伸長した気菌糸に固くまいたらせん形成を有し、胞
子の表面は平滑である。
種々の培地で無色〜うす黄茶の発育上に、うすピンク又
はうすビンクルピンク灰の気菌糸を着生する。ただし、
イースト麦芽寒天培地及びスターチ・無機塩寒天培地の
場合は、培@10日目頃から次第に湿潤し、気菌糸は赤
味茶あるいは灰味赤茶を呈する。
溶解性色素は10められないか又はわずかに茶色味をお
びる程度である。
メラニン様色素の生成はトリプトン・イーストブロス及
びペプトン・イースト麦芽寒天培地で陽性、チロシン寒
天培地では陰性である。蛋白分解力、澱粉の氷解性はと
もに中等度〜強い方である、なお、細胞壁に含まれる2
、6−ジアミノ・ピメリン酸はL−L型であった。
これらの性状よりMll3−12F16株はストレプト
ミセス(SLrepLoiyces)属に属するものと
考えられる。さらに近縁の既知菌種を検索すると、スト
レプトミセス・トキシトリシニ(Streptomyc
es tox−yLrlclni、文献1nterna
Lional Journal of  Sys−te
matic [1acterio1ogy、18巻、1
74頁、 1968;同誌30巻、402頁、 198
0)及びストレプトミセス・ボリクdモゲヌス(Str
eptomyces polycbrowogenus
文献International Journal o
f  5ystea+aLic Ba−cLerlol
ogy、19巻、464頁、 1969)があげられた
、そこで、Mll:l−12F11i株とこれらの菌種
について実地に比較検討した。その結果をまとめると、
第2表のようになる。
第2表にみられるように、旧13−12F16株とスト
レプトミセス・ポリクロモゲヌスとは気菌糸の形態、色
調及び糖の利用性等で大きな相異点がみられる。
一方ストレプトミセス・トキシトリシニとは、MI13
−12F16株の気菌糸がイースト・麦芽寒天培地及び
スターチ・無機塩寒天培地上で湿潤する(by−gro
scoplc)点を除けば気菌糸の形態、色調について
非常によく類似している。
糖の利用性については、MI13−12F16株がD−
グルコース、D−フラクトース、シュクロースを利用す
るのに対し、ストレプトミセス・トキシトリシニはD−
グルコースのみしか利用しなかった。
しかし、文献上ではD−フラクトースの利用については
不明な点があり、またMI13−12F16株のシュク
ロースの利用は十の対照であるD−グルコースの発育と
比較して劣っている。なお、硝酸塩の還元反応も異なっ
ている0両者について、これらの相異点は他種を想定す
、る根拠として考えにくい。
したがって−113−12F16株をストレプトミセス
・トキシトリシニ(Streptomyces Lox
ytrlclnl)M113−12F1fiと同定した
M!+:l−12FIIi株は昭和63年1月II日に
、工業技術院微生物工業技術研究所に保管委託申請し、
その受託番号は微工研菌寄第9811号(FEnll 
P−9811) テある。
旧13−12F16株はほかの放線菌の場合にみられる
ようにその性状が変化しやすい、たとえば、旧−13−
12F株、又はこの株に由来する突然変異株(自然発生
°又は既発性)、形質融合体又は遺伝子組換え体であっ
ても、リスタチンの生産能を有するストレプトミセス属
の菌はすべて本発明の方法に使用することができる。
本発明の方法では、前記の菌を通常の微生物が利用しつ
る栄養物を含有する培地で培養する。栄養源としては、
グルコース、水あめ、デキストリン、シュクロース、で
んぷん、糖蜜、動植物油等を使用できる。また窒素源と
して、大豆粉、小麦胚芽、コーンスチーブ・リカー、綿
実かす、肉エキス、ペプトン、酵母エキス、硫酸アンモ
ニウム、硝酸ソーダ、尿素等を利用できる。その他、必
要に応じ、ナトリウム、コバルト、塩素、燐酸、硫酸及
びその他のイオンを生成することのできる無機塩類を添
加することは有効である。また菌の生育を助け、生理活
性物質リスタチンの生産を促進するような有機及び無機
物を適当に添加することができる。
培養法としては、好気的条件での培養法、特に深部培養
法が適している。培養に適当な温度は15−37℃であ
るが、多くの場合、2fi−30℃付近で培養する。生
理活性物質リスタチンの生産は培地や培養条件により異
なるが、振とう培養、タンク培養とも通常1〜10日の
間でその蓄積が最高に達する。培養物中の生理活性物質
リスタチンの蓄積量が最高になったときに培養を停止し
、培養液から目的物質をJILll!!、精製する。
本発明によって得られるリスタチンの培養液からの採取
にあたっては、その性状を利用した通常の分離手段を適
宜組み合わせて抽出精製することができる。すなわち、
培養濾液を吸着樹脂ダイヤイオンIP−20(日本録水
製)のカラムに通し、水で洗浄し、アセトンなどの有機
溶媒で溶離し、溶離液を減圧濃縮乾固することにより粗
粉末を得ることができる。
上述の方法に加え、吸着クロマトグラフィー、ゲル濾過
クロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィーなど
を適宜組み合わせあるいは繰返すことによってリスタチ
ンを単制する。
リスタチンの培養工程ならびに精製工程中での追跡はつ
ぎの方法による抗リシルエンドペプチダーゼ活性の測定
に基づいて行なった。抗リシルエンドペプチダーゼ活性
の測定は和光純薬工業の方法で行なった(Code 1
29−02541)。
すなわち、試験管に2.5a+MのN −c7<ンゾイ
ルーDL−リシンーp−ニトロアニリド・臭化水素酸塩
0.15 rtrJl、 0.2M  2−アミノ−2
−メチル−1,3−プロパン ジオール緩衝液(pH9
,5)1.3mj2 、検体を含む水溶液0.03 t
s文を加えた混合溶液を37℃、3分間加温した後、0
.2−1l1位/1ailのりシルエンドペプチダーゼ
(和光純薬工粟)の溶液を0.02mj2加え37℃で
30分間反応した後、45%酢酸溶液0.5muた。
(実施例) つぎに実施例によって本発明のリスタチンの製造例を説
明する。
瓦jf tfllユ 独培地及び生産培地として、グリセロール3.0%、魚
粉2.0%、炭酸カルシウム0.2%を含む培地を用い
た。なお殺菌前のpl+はすべてpH7,4に調整して
使用した。
500m1l容三角フラスコに110m℃を分注した前
記種培地を120℃で20分間殺菌し、これにストレプ
トミセス旧13−12F16 (微工研菌寄第9811
号)の斜面培養の1〜2白金耳を接拙し、28℃で3日
間振とう培養して第1種培養とした。ついで500Ua
J2容三角フラスコ90本、にII(1mj2ずつ前記
生産培地を分注し、120℃で20分間殺菌し、前記の
第1 fill培地2 muずつを接種し、28℃で3
日間振とう培養した。培養終了後濾過助剤として珪藻土
を加えて濾過し、菌体を含む固形物及び培養濾液を得た
火直里ス 実施例1で得られた培養濾液8.411を吸着樹脂ダイ
ヤイオンIIP−201tのカラムにかけ、水で洗浄し
、50%アセトン(31) で溶離した。活性画分を含
む溶離液を減圧濃縮乾固し、粗物質5.2gを得た。
衷1し1且 実施例2で得られた粗物質を250 mllの水に溶解
し、pHを6.8に調整し、アンバーライト1nc50
(11◆)250mAのカラムにかけ、水、50%アセ
トンで洗浄し、0.1N 1ctc熔離した。活性画分
を含む溶mlJ ?aを、ダイヤイオンIIP−205
0mAのカラムにかけ、水で洗浄し、50%アセトン(
200mIL)で溶固Iし、活性画分を含むi8離液を
減圧(R縮乾固し、粗粉末450mgを得た。
支匹■」 実施例3で得られた粉末を50+oMクエン酸χΔi薊
液(pH4,5115mj2に溶解し、(:M−Sep
l+adex C−25カラム40offIflニカケ
、0−IM食塩’rtム50m1aりx ン酸XHii
i液(pl+4.5)のグラジェント18tAを行ない
、7gずつ分画した。活性画分をダイヤイオンIIP−
2020■1のカラムにかけ、水で洗浄し、脱塩を行な
い、50%アセトン(Hmjりで溶離し、活性画分を減
圧濃縮し、アセトンを除去した後、凍結乾燥を行ない白
色粉末20a+gを得た。
夫jib (N至 実施例4で得られた粉末を高速液体クロマトカラム(P
art1s目OD5/M9. 9.4X25Qmm、I
(1μ、センシュウ科学)にかけ、アセトニ)・クル:
0,1酸(1 : 9)で溶離し、活性画分をダイヤイ
オンIIP−20 20mj2のカラムにかけ、クエン
酸・l水和物の5%水溶液で洗浄し、水洗後、50%ア
セトンで溶離する.アセトンを減圧除去した後、凍結乾
燥し、ラスタチン1/2クエン酸塩の白色わ)末6.5
 Bを得た。このラスタチン1/2クエン酸塩は0.0
4μ〆mj2の濃度でリシルエンドペプチダーゼを50
%阻害した。
【図面の簡単な説明】
第1図はリスタチン1/2クエン酸塩の臭化カリウム錠
内での赤外線吸収スペクトルを示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる生理活性物質リスタチン及びその塩。 2、ストレプトミセス属に属するリスタチン生産菌を培
    養し、その培養物からリスタチンを採取することを特徴
    とする請求項1記載の生理活性物質リスタチンの製造法
JP63077696A 1988-03-30 1988-03-30 新規生理活性物質リスタチン及びその製造法 Pending JPH01249799A (ja)

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