JPH03201992A - 免疫抑制剤の新規な製造方法 - Google Patents

免疫抑制剤の新規な製造方法

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JPH03201992A
JPH03201992A JP2062847A JP6284790A JPH03201992A JP H03201992 A JPH03201992 A JP H03201992A JP 2062847 A JP2062847 A JP 2062847A JP 6284790 A JP6284790 A JP 6284790A JP H03201992 A JPH03201992 A JP H03201992A
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immunosuppressant
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バイロン エツチ.アリソン
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スーザン ジエー.ダニス
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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】 定1目と生立 本発明はストレプトマイセス・バイグロスコピカス・亜
種・アスコマイセティカス (SLreptomyces  hygroscopi
cus  5ubsp。
ascomyceticus)(MA 64751.A
’rCCNo、14891の代謝系遮断変異株である新
規な変異株微生物ストレプトマイセス・バイグロスコピ
カス・亜種・アスコマイセj−イカス(SLrept、
omyces hygroscopicussubsp
、 a8co+nyccLicus) (MA 664
61.ATCCNo、5:1855を使用する免疫抑制
剤I、−683,742の新規な製造li法に関する。
この方法は窒素栄養源を含む水性炭水化物培地中で好気
的発酵条件トで新規々微生物を培養することを含む。
!j該  1升における −:の ipな説明1983
年、米国FDAは臓器移植外科領域に革命をもたらした
極めて有効な免疫抑制剤であるシクロスポリンを認可し
た。この薬品Gよ体の免疫系が移植物の外米蛋白質を拒
絶するためにその天然の保1剤の巨大な武器庫を動員す
るのを明害することにより作用する。
薬品が移植拒絶との戦いにイ■効であればあるほど、デ
f不全、肝臓損害及び潰瘍を起こす欠点に苦しみ、それ
らは多くの場合極めて重くなる可能性がある。
Fuj isawaの欧州特許出願公開第018416
2号はシクロスポリンより100培強力と称せられる新
規なマクロライド免疫抑制剤FK−506を記述してお
り、前記文献は参考例としてここに組み入れる。このマ
クロライドは構造が類似するFK−525と同様にスト
レプトマイセス・ツタバエンシス(SLreptoa+
yces t、5ukubaensislの特別な株の
発酵により生産される。又、ニス・バイグロスコピカス
・亜種・ヤクシマエンシスfs、hygroscopi
cussubsp、 yakushisaensisl
により−[産される密接に関連するマクロライド免疫抑
制剤P K −520及びF K −523についても
記述している。
T、Araiの米国特許第3.244,592号は抗カ
ビ物質「アスコマイシン jascnmycin) J
を生産するストレプトマイセス・バイグロスコピカス・
バラエティ・アスコマイセティカスの培養について記述
している。
S、T、Chen、E、S、Inasine、B、H,
Ar15on、L、S、Wickerによる米国特許願
第213,025号(S件第17767号)  (Me
rck & Co、Inc、にu4m)はL −683
,590の存在下で微生物アクチノプラナセート種(A
ctinoplanaceLe sp、)(11^65
59)、^TCC恥5:1771を培養してL −68
3,590を生変換させることにより生産されるL −
683,590(PK−520)のC−:lIデメチル
アナログである新規な免疫抑制剤「デメ千ムノマイシン
(desethissunosycin) J、L −
68:I、742を開示しており、前記文献は参考例と
してここに組み入れる。
しかしながら、L −68:l、590出発物質の存在
を必要としないで微生物の発酵により直接免疫抑制御′
FqL −683,742を生産することについて記載
された文献はない。
これに関する新規な方法の探索がこの分野で絶えず行わ
れている。
主1jとに釣 免疫抑制剤L −683.742は、N−メチル−N′
−二トローN−二トロソグアニジンで変Y4処f’!!
することによって、ATCCNo、I4891(MA 
64751から誘導される。変異株微生物ストレプトマ
イセス・バイグロスコピカス・亜種・アスコマイセティ
カス(MA 66461 、 ATCCNo5:185
5の発酵により直接ejられることを発見した。この発
酵は。
1988年6月29日出願され同じ譲受人を持つ特許願
第213.025号(事件第17767号)に記載され
ているように、マクロライド免疫抑制剤L −683,
590の(7/Eを必要とせず、窒素栄養源を含む水性
炭水化物培地中で液中好気的条件下で、8.0以下例え
ば約7のpHでL −683.590 (イムノマイシ
ン)のモノ−C−:llデメチル体であるL−683,
742(デメチムノマイシン)を生産するに十分な0間
行うものであり、前記文献はこの特別な目的のために、
94例としてここに組み入れる。他のL −683゜5
90 型マクロライドのC−31デメチル誘導体もここ
に記述した発明の方法により生産される発M液中に存在
する6のと当然思われる。
結果として得られるL −683,742は免疫抑制活
性すなわち、カルシウム・イオン透過担体(イオノマイ
シンlionomyycin) )とフォルボールスデ
ート・アセテート(PMA) との組合せにより誘噂さ
れるT細胞刺激検定法によって証明されるようなT細胞
活性化の陽性Utt害を;卜し、前記検定法をここでは
「′I゛細胞増殖検定法Jと称する。この検定法の原理
はイオノマイシンとPMAとの組合せにより促進される
マウス′rリンパ球の増殖を測定することである。この
検定法で陽性の試料は′1゛細胞の増殖を阻害し、それ
はトリヂウム化チミジン取込みの減少により示される。
この発明により、液中hr気的発醇条件下窒素栄養源を
含む水性炭水化物培地中でpH11.(l以下でC−;
目デメヂル免疫抑制剤を生産するに十分な時間1. −
 683.590型マクロライドのC−:11デメチル
誘導体を産tEするストレプトマイセスの変異株を培養
する工程からなる■、− 683. 590型マクロラ
イドのC−:11デメヂル誘導体と確認された免疫抑制
剤の新規な製造方法が提供される。
更に、液中好気的発酵条件下窒素栄養源を含む水性炭水
化物培地中でL − 683.742を産生ずるに゛十
分な時間ストレプトマイセス・ハイクロスコピカス・亜
種・アスコマイセティカス(MA 66461。
ATCC  No.53885の一株を培養する工程か
らなるL − 6113.742と確認された免疫抑制
剤の新規な製造方法が提供される。
又、上述の方法により生産される発酵液が提供される。
更に、新規な変異株微生物ストレプトマイセス・ハイク
ロスコピカス・亜種・アスコマイセティカス、ATCC
  No.53855が提供される。
発明の詳細な  と ましいシ 化 本発明はL−683,742を生産するためのストレプ
トマイセス・バイグロスコピカス・亜種・アスコマイセ
ティカス, ATCC  No.53855の発酵を含
む。この微生物は、メリーランド1Marylandl
 。
ロックビル(llockvillel.バークローン・
ドライブ(Parklawn Drivel12301
に存在するアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシ
ョンlAo+er icanType Culture
 CollectionlにATCC  No 538
55として、及びニュー・シャーシー(New Jer
seyl.ローウェー (Ilahwaylに存在する
メルク・カルチャー・コレクション(Merck Cu
lt.ure Co目ection)にMA6646と
して1989年1月12日に提出され、現住制限された
寄託がなされている。生態学的、培養的、生物学的及び
生理学的特徴を含む物理学的特徴及び分領を以下に簡(
トに説明する。
MA 6646株 顕微鏡観察 直経が0.6 ミクロンの分岐した繊維状菌糸。担胞r
一体は短く、緻密な螺旋状外観を呈する。
オートミール寒天 栄養発育:裏面は灰白色 気中増殖二数富でマット状、灰色〜黒色11r溶性色素
:なし グリセリン−アスパラギン 栄養発育 裏面は灰白色透明,表面は灰白色透明で浸食
された縁辺部 気菌糸:まばらで灰白色、粉状 14溶性色素:ttシ 無機塩澱粉寒天 栄養発fr=裏面はクリーム色 気中増殖二〇富でビロード状、淡灰色〜男色気閑糸:白
色ビロード状 可溶性色素:なし 酵はエキス− −エキス寒R 栄養発育:裏面は灰A色 気中増殖:豊富で淡灰〜灰色、マット状、綿状0■溶性
色素:なし 炭水化物1用 パターン d−グルコース         ++dーアラビノー
ス       +/ lーアラビノース       +/ dーフラクトース       +十 1ーグルコース イノシトール         +/ dーマルトース        + (j−マンニトール       +十d−マンノース
        ++ l−マンノース (」−ラフィノース I−ラムノース        ++ スクロース d−キシロース        +十 1−キシロース rx −d−ラクト−又      ++β−(]−ラ
クトース      ++L表で++は相当な発R1十
は適度な発育。
+/−は僅か1.(発育、−は発育のないことを小す。
本発明の)J′l去は変異株ストレプトマイセス・ハイ
グ「1ス:Iビカス・亜種・アスコマイセテイカスO)
仕、(ユのrc−:IIデメチル」株により実施するこ
とができ、特にATCCNo、53855株が好ましい
般に、l、−683.742株は上述の変異株を、同化
性炭素源及び窒素源を含む水性栄養培地中で、叶ましく
は液中好気的条件(例えば娠且培養、液中1i’? a
など)Fで培a(発酵)することにより生産することが
できる。水性培地は発酵の開始期と終!す1(収穫)に
おいては約7のpHに維持するのが好ましい。これより
、αいpHは生成物の相当な及び/叉は金部の喪失につ
ながる。望ましいpHはモルホリノエタンスルホン酸I
MEsI 、モルホリノプロパンスルポン酸(MOPS
Iなどのような緩衝剤を使用するか、又は以下に記述す
る(を産培地のような本来緩衝性を持つ栄養源材料を選
択することにより維持することができる。
栄養培地中の好ましい炭素源はグルコース、キシロース
、ガラクトース、グリセリン、澱粉、デキストリンなど
のような炭水化物である。含イ■させることができる他
の炭素源にはマルトース、ラムノース、ラフィノース、
アラビノ−又、マンノース、サリシン、コハク酸ナトリ
ウムなどが含まれる。
好ましい窒素源は酵1)エキス、肉エキス、ペプトン、
グルテンミール、綿実ミール、大(Lミル及び他の植物
性ミール(部分脱脂又は完全脱脂)、カゼイン加水分解
物、大豆加水分解物及び階hL加水分解物、コーンステ
イープリカー、乾燥酵11、小麦胚芽、フェザ−ミール
、落花生粉、蒸渭器可溶分(distillers 5
olublcs)など、並びにアンモニウム11!(例
えば硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸アン
モニウムなど)、尿素、アミノ酸などのような無機及び
有機窒素化合物である。
炭素源と窒sIQは糾み合わせて好便に使用されるか、
それらは純粋な形体で使用する必要はなく、なんとなれ
ば微縫の成長因子及び相当量の鉱物質栄養源を含む、よ
り純度の低い材料も使用に適しているからである。所9
#により、炭酸ナトリウム又はカルシウム、リン酸ナト
リウム又はカリウム、塩化ナトリウム又はカリウム、ヨ
ウ化ナトリウムまたはカリウム、マグネシウム1ム、銅
塩、コバルト塩などのような鉱物質塩を培地に添加する
ことかできる。必要により、特に培地か著しく泡ケつ場
合は流動パラフィン、動物油、植物油、鉱物抽又はシリ
コンのような消泡剤を添加することかできる。
1−683.742を大量にiL産する条件としては液
中好気的培養条件が奸ましい。少晴の生産にはフラスコ
、び/υ又は培養皿による振磯又は表面培養を用いる。
四に大型槽で増殖を行う場合、■、=683、742の
生産工程における発育の遅延を避けるため微生物の栄養
形態を生産槽への植菌に他用するのが望ましい。従って
、「斜面」中に生産された微生物の胞子又は菌糸を比較
的少電の培地に植菌し、前記植菌した培地(これを「種
菌培地」と称することもある)を培養し、次いで培養し
た栄養種菌を黒画的に大型槽に移植することにより微生
物の宋a14閑をt[産することが第一に望ましいこと
である。種菌が生産される発M培地はL1i83.74
2の生産に使用する培地と実質的に同一か叉は相違し、
一般に植菌前培地を殺菌するためオートクレーブで加熱
する。培地のpl+は、一般tこオートクレーブ殺菌面
、#又は塩基を好ましくは緩衝油の形態で適当に添加す
ることにより約7.0に調節する。
培養混合物の攪拌と通気は神々なh法で達成することか
できる。攪拌はプロペラ又は類似の機械的攪拌装置によ
り、発酵槽を回転又は&頒することにより、神々なポン
プ装置により、又は培地に無菌空気を通過させることに
より行うことができる。通気は発酵混合物に無菌空気を
通過させることにより行うことができる。
発酵は通常的20℃と40℃の間の温度好ましくは25
〜:)5”Cで約480間〜96時間行うが、この条件
は発酵の条件とスケールにより変動させることができる
。好ましくは、生産培養は220rpmで稼働する10
1転振国機上で27℃で約96B、’j間定潟保持し、
この場合発酵培地のpHは終期まで7.0に維持する。
発酵を行うための4Fましい培a / IIE産培地は
1表の通りである6 社畳四I肛込             g/gグルコ
ース           20.0Dirco酵1」
エキス        20.011ycase  S
F            20.0KN0.    
          2.0FcSO,7It20  
         0.025aCI MgS(+4・711□() MnS04・71120 1nsO,・711g0 CaC12’ 211.0 上B」す此且 グルコース グリセリン コーンステイープリカー 旧fcn酵F1エキス 乳酸 L−ヂロシン 0PS CaCO。
pH6,8に調節 生産されたL −(18:1.742は他の既知の生物
学的活性物質の回収に一般に使用される通常のlj法に
より培地から回収することができる。生産されたL−6
83.742物質は培養菌体と濾液中に佇7I:、シ従
って、培M液を濾過又は遠心分離して(11られる0、
5 0.5 0.1Jl)5 0、 I) 1 0.02 g/Q 2 5 0 5 0 11.25 菌体と′a液から、減圧下での濃縮、凍結乾燥、メタノ
ールなどのような通常の溶媒による抽出、ro11調節
、通常の樹脂(例えばアニオン又はカチオン交換樹脂、
非イオン性吸着樹脂など)による処理1通常の吸着剤(
例えば活性炭、ケイ酸、シリカゲル、セルロース、アル
ミナなど)による処理、結晶化、再結晶化などの通常の
方法により分離し梢製することができる。好ましいノミ
法は溶媒抽出であり、特にメタノールを使用するのが好
ましい。
発酵からの生産物L −683,742は、「T細胞増
闇検定法」で陽性の免疫抑制活性を石し、これに1J 
−i (イイ用性をhつ。
次の実施例は本発H月を例証するために示すのであり1
本発明の箱間又は忠恕を限定するためのものと解すべき
ではない。
MA 6475の胞子をベネットfrlennettl
寒天(Dirco M II!エキス1ン、1%、肉エ
キス0.1%、N −Z Am1ne LypeA 0
.2%、クルコース1%、寒天1.5%〉から調製し、
TJI衝液(0,05M Tris、0.05Mマレイ
ン酸、Na011でp119に調節)中2 mgl■I
の濃度にしたN−メチル−N′−二トローNニトロソク
アニジンて、室温でおたやかに撹拌しながら30分間処
理した。処理した胞子をベネット寒天上で単一コロニー
に平板培養した。これらのコロニーの発酵液のメタノー
ル抽出液について、変異株のフェノタイプを薄層クロマ
トクラフィー(TLL:)で試験した。主題の変異株M
A B646をクロロホルムニメタノール(9:l)の
溶媒系て士安親化合物(L−58:l、590)よりも
極性の強いL費成分を生産する分離株として確認した。
II P 1.Cプロフィールは、親培養にあるFK−
523に相当するピークはなく、親培養にある主要なF
K−520ピークに相当するピークは僅かに認められ、
又(FK−5211及びFに−523より)早いリテン
ションタイムの2つの新しいピークか現れることを示し
た。
元の変異株「断片(patch)Jの12の再分離株の
発酵、抽出及びT1.CとHP L C分析により変異
株のフェノタイプの確認を行った。この発酵はにNO。
0.2%、1Iycase SF2%、 Dirco酵
母エキス2%、グルコース2%、Fe50. ・7 H
□00.025%、Nac 1(1,05%、MgSO
4・711a00.05%、Mn5O−・711200
.01105%、ZnSO4・711200.001%
、及びCaCl K211□00.002%から成り、
蒸溜水で調製し、第1・クレープ殺菌した種菌培地の4
4m1を含む250m1邪魔板付きエルレンマイヤーフ
ラスコへの植菌を含む。種菌培地はベネット培地からの
胞子を植菌し、220rpmで稼働する回転振田機上で
、27℃で42〜4811?間定温保持した。(1られ
る種菌培養の1.1lItll を、グリセリン2.5
%、グルコース2.2%、コーンステイープリカー15
%、 Dirco酵母エキス1.5%、 1L酸0.2
%(v/v)、L−ヂロシン(」4%、MOPSI%、
及びCaC0,0,025%から成り、蒸溜水で調製し
、オートクレーブ殺菌前Na011でp116.8に調
節した生産培地を含む250a+1の邪魔板のないエル
レンマイヤーフラスコに植菌するのに用いた。+1産培
養は220rpmで稼働する回転振cM機上で27℃で
96時間定温保持した。培養液に等薯のメタノールを添
加し、Eberbach往復振爆機上で高速で20分間
攪拌し、次いで遠心分離することによりメタノール抽出
を行った。水性メタノール抽出iiをT1.CとIIP
Lcにより分析した。
逆相11TLC(WhaLman ParLisil 
50DS −3、0,1%II 、I)0.水溶液: 
C11,CN(40:60)、  1 w+1/分)に
よると、すべての分離株の主要成分のリテンションタイ
ムはFに−520の7,97分に対して5.97分であ
った。
この成分は31−デスメチル−L、 −683.590
 (L −ji8:1.742)とll P L Cの
リテンションタイム及びTLCの1(、が同一であった
構造決定のため、化合物を半調測用逆相オクタデシルC
、、HPLCカラム(Whatman Magnum 
9 。
ParLisil 100DS −3)でlit離した
。変異株の4つの飯田フラスコ培養を等徹のメタノール
で抽出し、遠心分離し、上IG浦を蒸発してメタノール
を除いた。得られた水層を二塩化メヂレンで2 [nl
抽出し、窒素気流下で蒸発乾燥した。残留物をメタノー
ルにiTF懸濁し、その1mlを半調製用カラムに注入
した。溶媒系は11□0:CIl、CN(40:601
であり、流速は3 m17分であった。9.4分と12
分の間にt81iifする幅広いピークを集め、窒素気
流下で蒸発し、1mlのメタノールに再懸濁した。試料
の濃度を分析用+1111.Cで1!+11定すると約
4.5mg/mlであった。この試料の渭釈液を11−
2検定に当てた。その結果希釈した試料は陽性の免疫抑
制活性を示した。NMR分析は変な一株により生産され
る化合物がL−68:l。
742と同一であることを決定した。
C−:1IO−メチルトランスフェラーゼ遺伝rの変〃
:がイムノマイシンC−310−メチルトランスフェラ
ーゼを不活性化し、その結果L −683゜742の曲
率的な生産につながると考えることば合理的である。史
に、この変異はC−13とC−15の0−メチル化に影
響せず、このことは異なる蛋白質又は複数の蛋白質がL
 −683,742とL −683゜590のこれらの
位置のO−メチル化に対応することを示していることに
江意すべきである。
〃cc 12 P  17/18 C12R1:465) 0発 明 者 スーイン ジエー ダ ニス アメリカ合衆国、 07436  ニュージャーシイ。
ド、ヒアワサ ブールヴアード 73 オークラン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、L−683.590型マクロライドのC−31デメ
    チル誘導体を生産するストレプトマイセスの変異株を8
    .0以下のpHで窒素栄養源を含む水性炭水化物培地中
    で液中好気的発酵条件下でC−31デメチル免疫抑制剤
    を生産するに十分な時間培養する工程からなるL−68
    3.590型マクロライドのC−31デメチル誘導体と
    確認された免疫抑制剤の製造方法。 2、L−683.742生産ストレプトマイセス・ハイ
    グロスコピカス・バラエティ・アスコマイセティカスの
    変異株の一株を8.0以下のpHで窒素栄養源を含む水
    性炭水化物培地中で液中好気的発酵条件下でL−683
    .742を生産するに十分な時間培養する工程からなる
    L−683.742と確認された免疫抑制剤の製造方法
    。 3、変異株微生物はATCCNo.53855である請
    求項2記載の製造方法。 4、T細胞活性化の陽性阻害を示す請求項2記載の製造
    方法で製造される発酵液。 5、ストレプトマイセス・ハイグロスコピカス・バラエ
    ティ・アスコマイセティカス、 ATCCNo.53855である変異株微生物。 6、生物学的に純粋な形態である請求項5記載の変異株
    微生物。
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