JPH05294995A - 抗菌性反転ペプチド、抗菌性オリゴペプチド及び他の抗菌性組成物、及びそれらの製造法ならびにそれらの使用法 - Google Patents

抗菌性反転ペプチド、抗菌性オリゴペプチド及び他の抗菌性組成物、及びそれらの製造法ならびにそれらの使用法

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JPH05294995A
JPH05294995A JP4059848A JP5984892A JPH05294995A JP H05294995 A JPH05294995 A JP H05294995A JP 4059848 A JP4059848 A JP 4059848A JP 5984892 A JP5984892 A JP 5984892A JP H05294995 A JPH05294995 A JP H05294995A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 少くとも一つの微生物病原体特に少くとも一
つの微生物性植物病原体に対する活性を持つ、抗菌性反
転ペプチド(reverse antimicrobi
al peptides)組成物を提供する。 【構成】 抗菌性反転ペプチド、抗菌性オリゴペプチド
及び他の抗菌性組成物たとえばセクロピンP1を包含す
る抗菌性ペプチド。微生物病原体からの保護を生物、特
に植物に与えるために、これら抗菌性ペプチドを用いる
方法。また、抗菌性ペプチドの植物毒性を測定するため
に有用なスクリーニング方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、病原体に対して活性
な、抗菌性反転ペプチド(reverse antim
iorobial peptides)を含む或る抗菌
性組成物、抗菌性オリゴペプチド、抗菌性ペプチドの混
合物を含む混合物、および病原体、特に植物病原体から
保護するための該組成物の使用に関する。
【従来の技術】たとえば後天性ヒト免疫不全症候群(A
IDS)、及びヒト免疫応答及び病原体防禦系を作用さ
せる又は損う日より見病原体の感染により引き起される
関連疾病のような状態を包含する、ヒト免疫応答及び病
原体防禦系の構成及び機能について更に発見をなすこと
に、科学界のかなりの分野が取り組んでいる。この研究
の一部として、基礎理論のモデルとして及び潜在的に移
植可能性のある因子のソースとして他の生物の免疫は防
禦系の生化学に多数の探求がなされてきた。そのような
免疫又は防禦因子の一群は、二つの研究者グループ、つ
まり一つはダットリーウイリアムズに指導されたグルー
プ、もう一つはミハエルザスロフに指導されたグループ
によって1987に初めて報告された抗菌性ペプチドで
ある。抗菌性を持つように見えるアフリカツメがエル、
Xenopus laeuisの皮膚内に含まれる腺に
より分泌される多数のペプチドを、これらグループは成
功裡に特徴づけ、報告した。ギオバニニ(Giovan
nini)ら、「Biosynthesis and
Degradation of Peptides D
erived from Xenopus leavi
s Prohormones」、バイオケミストリージ
ャーナル(Biochem.J.)243、(198
7)、113−120、及びザスロフ(Zaslo
f)、「Magainins,a Class of
Anti−Microbial peptidas f
rom Xenopus Skin:Isolatio
n,characterization of two
active forms and partial
cDNA Sequence of a precu
rsor」Proc.Natl.Acad.Sci.
(USA)84、(1987)、5449−5453、
及びテリー(Terry)ら、「The cDNASe
quence Coding for Prepro−
PGS(Prepro−Magainins) and
Aspects of the Processin
g of This Prepro−Polypept
ide」J.Biol.Chemistry,263、
(1988)、5745−5751を参照されたい。こ
れらの研究は、少しの術後処置で又は術後処置なしで傷
回復の間にかなりの回復力及び感染しない能力をこのカ
エルの種が持つという観察によって、少くとも一部促進
された。これらペプチドは、集合的にマガイニン(ma
gainins)と呼ばれる。研究者が気付いているマ
ガイニン及び他のクラスの抗生又は抗菌性ペプチド(た
とえばセクロピン(cecropins)、デフェンシ
ン(defensins)、サルコトキシン(sarc
otoxins)、メリティン(melittins)
など)に関する刊行された研究は、一般にヒト医薬関連
健康技術に集中していた。しかしながら、例外としてジ
ェインズ(Jaynes)らの二つの特許出願(WO
89/04371及びWO 88/00976)が挙げ
られ、これらは一般に、遺伝子的に病気抵抗を高められ
た植物に関する。ジェインズらは、抗菌性ペプチドのた
めの表現しうる異種遺伝子を含む遺伝子的に軽質転換さ
れた植物が作られると、支持データなしに推定した。こ
の方法で、植物が病気に対する抵抗を高めたと望まれ
る。しかしジェインズらによれば、約30未満の残基を
持つペプチドたとえばメリティン、ボムビニン(bom
binin)及びマガイニンは、作物保護分野での使用
には好ましくない。他の人は、植物における抗菌性ペプ
チドの存在又は実際に植物病原菌から植物を保護するた
めの抗菌性ペプチドの使用に関する情報を刊行した。E
PO 0,299,828;P.カスチールズ(Cas
teels)ら、「Apidaecins:Antib
acterial Peptides From Ho
neybees」The EMBO J.6、(198
9)、2387−2391;F.エブラヒム−ネスバッ
ト(Ebrahim−Nesbat)ら「Cultiv
ar−Related Differences in
the Distribution of Cell
−Wall−Bound Thioninsin Co
mpatible and Incompatible
Interactions Between Bar
ley and Powdery Nildew」Pl
anta 179、(1989)、203−210参
照。この研究の殆んどは、基本的に全長の天然抗菌性ペ
プチドの、植物又は動物における同定及び使用に集中し
た。この研究に加えて、天然に生じるペプチドの多数の
バリエーションが調べられた。詳しくは、種々の程度の
活性を持つマガイニンに基づく誘導体の多数が作られ、
調べられた。ジュレティク(Juretic)ら、「M
againin 2Amide and Analog
ues,Antimicrobial Activit
y,Membrane Depolarization
andSusceptibility of Pro
teolysis」Febs Lett.249、(1
989)、219−223;チエン(Chen)らa
l,「Synthetic Magainin Ana
logues With Improved Anti
microbial Activity」FebsLe
tt.236、(1988)、462−466;チエン
(Chen)ら、米国特許出願No.280,363、
1988年12月6日出願;クエルボ(Cuervo)
ら「Synthesis and Antimicro
bial Activity of Magainin
Alanine Substitution Ana
logs」Proceedings of the E
leventh American Peptide
Symposium;Peptides;Chemis
try,Structure and Biology
(J.E.リビエル(Rivier)ら)、(199
0)、pp.124−126、ESCOM−Leide
n発行、Neth.,クエルボら「The Magai
nins:Sequence Factors Rel
evant toIncreased Antimic
robial Activity andDecrea
sed Hemolytic Activity」Pe
ptide Research 1、(1988)、8
1−86;国際特許出願No.WO 88/0659
7;及び日本国特開平1−299299参照。これら
は、マガイニン1及び2の完全単一残基欠落同族体を含
み、マガイニン2のN末端欠落、ならびにマガイニン2
の完全アラニン(Ala)置換同族体及び抗菌及び又は
抗ガン医薬として有用であるにも知れずかつ第5及び1
2位で置換されているマガイニン2同族体と選択する。
このような研究のもう一つは、バスコム(Bascom
b)らによって行われ、米国特許出願No.566,1
52(1990年8月10日出願)に報告されている。
バスコムらは、活性、少くとも一つの植物プロテアーゼ
に対する蛋白質分解感受性及び/又は植物毒性のために
重要な天然マガイニン上の特定の位置を同定した。バス
コムらはまた、戦略的アミノ酸置換及び/又はそれに関
する削除を開発した。上記の努力は、完成とはほど遠
い。抗菌性ペプチド構造を機能と関係づける最も単純な
モデルについてさえ完全な解明をまだ与えていない。従
って、抗菌性ペプチド及びその使用について更に研究す
る必要が残っている。更に、天然ペプチド構造のモデル
を作ったバスコムらを含む人々によって提供された有望
な情報に鑑み、天然に生じるペプチドの種々の変性形の
効果の研究は、更なる研究のための有用なモデル及びま
た植物及び動物微生物病原体と戦うための有用なペプチ
ドを提供するかも知れない。本発明は、いくつの発見に
向けられている。第一に、本発明者は、或る新しいペプ
チド及び、少くとも一つの微生物性病原体及び好ましく
は少くとも一つの植物病原体に対して活性である抗菌性
反転ペプチドを包含する、それらの機能性誘導体を同定
した。本発明者らはまた、先に同定した化合物(PGL
)の非アミド形(本明細書ではPGLと云う)の有
用性を発見した。本発明者らはまた、抗菌活性を持つオ
リゴペプチドを発見し、またこれらペプチド及びオリゴ
ペプチドならびにたとえばセクロピン(cecropi
n)P1(これはブタ起源であって、こん虫起源でない
ので、本明細書ではP1と呼ぶ)のようなペプチドが、
単独で又は混合物に含有されて、植物病原体に対する保
護を与えるのに有用である。これらペプチド又はそれら
の機能的誘導体ペプチドは更に、低減された植物毒性、
及び/又は蛋白質分解的減成に対する低減された感受性
を有しうる。すなわち、これら化合物及びその或る混合
物は、少くとも一つの植物病原体に対する保護を与える
のに有用であり、また実際に、動物及び食品でのより広
い用途を持ちうる。
【発明が解決すべき課題】本発明の目的の一つはく、抗
菌性であり、かつ少くとも一つの病原体に対する保護を
与えうる化合物を提供することである。本発明の他の目
的は、少くとも一つの植物病原体に対して特に活性な抗
菌性ペプチドを提供することである。本発明の更に他の
目的は、蛋白質分解に対する低減された感受性及び/又
は低減された植物毒性を更に有しうる、少くとも一つの
植物病原体に対して活性な抗菌性ペプチドを提供するこ
とである。本発明の別の目的は、生きた細胞の産生物と
して天然に表現されうる抗菌性ペプチドを提供すること
である。これら目的に従い、本発明の一面は、少くとも
一つの微生物病原体特に少くとも一つの微生物性植物病
原体に対する活性を持つ、抗菌性反転ペプチド(rev
erse antimicrobial peptid
es)として知られる新しいクラスの組成物を提供す
る。そのような組成物は、夫々、RAMPP及びRAM
PPPと名付けられうる。この新しいクラスの組成物
は、先に同定された天然マガイニン1ペプチド(SEQ
ID No.1)の正確に逆である(SEQID N
o.9)の構造を持つペプチドを含む。このクラスの組
成物の別の一員は、マガイニン2(SEQ ID N
o.2)と呼ばれる天然ペプチドの同じで、しかし逆の
配列である(SEQ ID No.10)の構造を持つ
ペプチドである。反転構造の組成物は、I.チャイケン
(Chaiken)ら、「Saquence Simp
lification and Randmizati
on and the Design of Pept
ide RecognitionSurfaces」P
eptides:Chemistry and Bio
logy,Proceedings of the 1
0th American Peptide Symp
osium,G.R.マーシャル(Marshall)
編、ESCOM,ライデン、オランダ(1988)、3
54−363に開示されている。これらのペプチドは認
識表面を模倣するために用いられた。シャイ(Sha
i)ら、「Anti−Sense Peptide R
ecognition of Sense Pepti
des:Direct Quantitative C
haracteriztion With the R
ibonuclease S−Peptide Sys
tam Using Analytical High
−Performance Affinity Chr
omatography」Biochemistry
(1987)、26、669−675を参照されたい。
また、D−アミノ酸含有エニアチン(抗菌性環状ペプチ
ド)の反転構造が、M.M.シェミアキン(Shemy
akin)ら「Topochemical Appro
ach in Studies of the Str
ucture−Activity Relation:
Enantio−enniatin B」Natur
e,Jan.28、(1967)、412−413、及
びM.M.シェミアキンら「Topochemical
Investigations on Peptid
e Systems」Angew−Chem.Inte
rnat.Edit.,8、(1969)、492−4
99に報告されている。マガイニン1及び2がバスコム
らにより初めて研究されたとき、これらペプチドは少く
とも一つの植物病原性真菌に対する保護を与えることが
でき、かつ植物病原性バクテリアに対するある程度の保
護を与えることができることが発見された。しかし、こ
れら化合物は、植物、動物、食品などへの添加及び使用
に関して重大な疑問を生じるいくつかの望ましくない特
性を持つと見い出された。詳しくは、これらペプチド
は、植物組織内に含まれる又は動物源から分離される酵
素により著しく蛋白分解的減成を受けることが発見され
た。また、マガイニン2は、比較的高レベルの植物毒性
を持つ。従って、植物へのそのような天然ペプチドの添
加は、ホスト細胞の死を起しえた。最良でも、これらペ
プチドは、植物細胞がこれらを消化するので、保護を少
ししか又は全く与えない。これら天然に生じるペプチド
の欠点を直す試みにおいて、バスコムら(前出)は、マ
ガイニン1及び2及び彼らがそれらから誘導した化合物
の構造及び機能を広く研究した。変性されたマガイニン
ペプチドの植物毒性及び/又は蛋白分解的減成速度を低
下し、かつ同時に少くとも一つの植物病原体に対する許
容できる程度保護を維持するところの変性を同定した。
バスコムらはまたこれらペプチドを、植物病原体に対す
る保護の提供を含む種々の分野により有用となす多数の
変性を検討した。
【課題を解決するための手段】今般、天然に生じる抗菌
性ペプチド内に含まれるアミノ酸の配列を、ペプチド結
合の方向性を維持しながら、反転することによって、少
くとも一つの微生物病原体及び特に少くとも一つの微生
物性植物病原体に対する許容できる活性及び従って許容
できる保護レベルが得られることが見い出された。また
本発明者らは、PAMPP及び特にRAMPPPは更
に、比較的低い植物毒性及び/又は蛋白分解的減成に対
する低い感受性を持つことを見い出した。即ち、これら
ペプチドは、植物又は動物に植物病原体に対する保護を
与えるために植物又は動物に用いる及び/又はそれらに
添加するのに適する新規かつ重要なペプチドのクラスを
表わす。見込みある他の反転ペプチドは、(SEQ I
D No.8)のアミノ酸構造を持ちかつC末端アミド
形であるセクロピン(Cacropin)Aの反転であ
る(SEQ ID No.14)のアミノ酸構造を持
つ。セクロピン及びその誘導体は、昆虫起源の活性組成
物でありかつ、植物及び動物病原体に対して潜在的に有
用なものとして同定されてきた。J.M.ジェインズ
(Joynes)ら、「In Vitro Cytoc
idal Effect of LyticPepti
des on Several Transforme
d Mammalian Cell Lines」Pe
ptide Res.2、1989、157−160;
J.M.ジェインズら「In Vitro Cytoc
idal Effect of Novel Lyti
c Peptides onPlasmodium f
alciparum and Trypanosoma
cruzi」FASEB J.2、1988、277
8−83;J.M.ジェインズら「Increasin
g Bacterial Resistance in
Plants Utilizing Antibac
terialGenes from Insects」
Bioassays 6、(1987)、263−27
0;J.M.ジェインズら「Method for I
ntroduction of Disese and
Pest Resistance into Pla
nts and Novel Genes Incor
porated into Plants Which
Code Therefor」WO 88/0097
6、1988年2月11日、米国特許出願889,22
5、1986年7月25日;J.M.ジェインズら「P
lants Genetically Enhance
d for Disease Resistance」
WO 89/04371、1989年5月18日、米国
特許出願115,941、1987年11月2日参照。
しかし、本発明者らは、たとえばセクロピンA(SEQ
ID No.8)(C末端アミド形の)は非常に植物
毒性であることを発見した。従って、そのアミノ酸配列
の反転(SEQ ID No.14)は、マガイニンに
基づくペプチドの構造が反転されたときに見い出された
のと同じ利点を提供するにちがいない。(SEQ ID
No.13)の構造を持つP1及び(SEQ ID
No.15)の構造を持つPGLの抗菌性反転ペプチ
ド及び同等のペプチドはまた、これら反転ペプチドの総
ての機能的誘導体であると考えられる。本発明は、少く
とも一つの微生物病原体に対する保護を与えるためにこ
れらペプチドを用いることを包含し、またこれら抗菌性
反転ペプチドが標的にされ、たとえば培地又は植物組織
中の植物細胞の間の細胞外空間に輸送されるのを可能に
するN末端に結合されたシグナルペプチドを含む反転ペ
プチドを包含する。上述の目的に従い、本発明の他の面
は、(SEQ ID No.7)の構造を持つ新規な群
の化合物及びそれらの非アミド機能的誘導体を提供す
る。本発明者は、天然に生じるPGLのアミド不含形
(非アミド形はPGLとして本明細書に示される)が
少くとも一つの微生物性病原体及び好ましくは少くとも
一つの微生物性植物病原体に対する活性を有することを
見い出した。ウイリアムズ(Williams)ら、
「Raman Spectroscopy of Sy
nthetic Antimicrobial Fro
g Peptides Magainin 2a an
d PGL」Biochemistry,29、(1
990)、4490−4496参照。更に別の本発明の
一面に従い、本発明者は、そのN又はC末端を置換する
又はこれに結合するのではなくて、その構造内で置換さ
れた孤立Cysを含む被置換ペプチドの新規なクラスを
開発した。これらペプチドは、少くとも一つの微生物性
病原体及び好ましくは少くとも一つの微生物性植物病原
体に対して活性を有し、本明細書で提供される特定のジ
スルフィド結合されたオリゴペプチドにおいて用いるの
に理想的に適している。本発明の別の目的は、抗菌性で
あり、かつ少くとも一つの病原体に対する保護を与えう
る化合物を提供することである。本発明の別の目的は、
少くとも一つの植物病原体に対して特に活性な抗菌性ペ
プチドを提供することである。本発明の更に別の目的
は、蛋白質分解に対する低減された感受性を更に持つで
あろう。少くとも一つの植物病原体に対して活性な抗菌
性ペプチドを提供することである。本発明の別の目的
は、細胞内小室(subcellular compa
rtments)及び特に培養細胞又は植物組織中の細
胞間の細胞外空間に容易に排せつされうる組成物を提供
することである。本発明の更に別の目的は、比較的長期
間細胞間の細胞外空間で活性を保持するであろうペプチ
ドを提供することである。本発明の別の目的は、複数の
異る抗菌性ペプチドのデリバリーのためのプリカーサー
として用いうるペプチドを提供することである。本発明
の別の目的は、正常な細胞メカニズムにより容易に表現
されるペプチドを提供することである。されら及び他の
目的に従い、本発明の一つの面は、抗菌性オリゴペプチ
ドである新規なクラスの化合物を提供することである。
これら新規なペプチドは更に、蛋白分解的減成に対して
低い感受性を有しうる。広い意味において、本発明のオ
リゴペプチドは、少くとも一つの第一のペプチドモノマ
ー及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーとして少
くとも二つのペプチドサブユニットを含む機能的蛋白質
である。これら二つのペプチドモノマー、又は個々のオ
リゴペプチドを成す任意的な追加的ペプチドモノマー
は、ペプチド結合により直接に、又はジスルフィド結合
又は一以上のブリッジにより間接に相互接続される。レ
ーガン(Regan)及びW.デグラド(Degrad
o)、「Characterzation ofa H
elical Protein Designed F
rom First Principles」Scie
nce,241,(1988),976−978及びチ
エン(Cheng)ら、前出(非抗菌性ペプチドの二量
体及び多量体を記載)参照。また、本発明のオリゴマー
は、少くとも一つのペプチドモノマーをジスルフィド結
合に関与するCysから隔てるために一以上のブリッジ
を用いることにより、又はペプチドユニットをブリッジ
に結合するペプチド結合の少くとも一つを横切るジスル
フィド結合が形成するのを許すことにより、複数のブリ
ッジ及びジスルフィド結合によって結合されうる。本発
明に従い、オリゴペプチドを構成する個々のペプチドモ
ノマーの夫々は一般に、微生物性病原体に対して活性で
ありかつ、より好ましくは、少くとも一つの微生物性植
物病原体に対して活性である、自体抗菌性のペプチドで
ある。しかし、任意的なブリッジではなくてペプチドサ
ブユニットの少くとも二つが少くとも一つの微生物性病
原体及び好ましくは少くとも一つの微生物性植物病原体
に対する活性を持つ限り、ペプチドモノマーの夫々が単
独でそのような活性を示す必要はない。得られるオリゴ
ペプチドは自体、少くとも一つの微生物性病原体に対
し、及びより好ましくは少くとも一つの微生物性植物病
原体に対して活性である。従って、二量体(すなわち二
つのペプチドサブユニットのみ)について、用いられた
少くとも一つの第一の及び少くとも一つの第二のペプチ
ドモノマーの両者及び得られたオリゴペプチドは、少く
とも一つの病原体に対し活性である。本発明の三量体
は、少くとも一つの病原体に対し活性なペプチドサブユ
ニットのみを含む必要はない。たとえば、残り二つのモ
ノマーが少くとも一つの病原体に対して活性であり、か
つ得られる三量体も少くとも一つの病原体に対して活性
である限り、本発明の三量体オリゴペプチドの末端ペプ
チドモノマーの一つ又は中間のモノマーが、抗菌性を示
さなくてもよい。本発明のオリゴペプチドは、驚くほど
多数の形を取りうる。しかし、簡単のために、本発明の
オリゴペプチドは、二量体すなわち介在するブリッジ有
り又は無しで二つのペプチドより成るオリゴペプチドと
して最良に概念化されうる。これらの最も単純なもの
は、少くとも一つの第一のペプチドモノマーと少くとも
一つの第二のペプチドモノマーから成る、いわゆる頭尾
オリゴペプチドである。各ペプチドモノマーは、N末端
(アミノ末端)及びC末端(カルボキシル末端)を有
し、この両者はペプチド結合を形成しうる。頭尾構造に
おいて、少くとも一つの第一のペプチドモノマーのC末
端アミノ酸は、何らの介在するブリッジ基なしで、ペプ
チド結合により、少くとも一つの第二のペプチドモノマ
ーのN末端に直接結合される。このタイプの頭尾ペプチ
ドの例は、下記構造を持つオリゴペプチドである。(S
EQ ID NO.2)−(SEQ ID NO.
2);(SEQID NO.2)−(SEQ ID N
O.3)ここでXaaはPhe,XaaはLeu,
XaaはHis,XaaはGlu,Xaa10はG
ly,Xaa11はLys,Xaa12はPhe,Xa
13はGly,Xaa18はGly,Xaa19はG
lu,Xaa21はMet,Xaa22はLysそして
Xaa23はProである(SEQ ID NO.1
0)−(SEQ ID NO.2);(SEQ ID
NO.1)−(SEQ ID NO.14);(SEQ
ID NO.13)−(SEQ ID NO.9);
(SEQ ID NO.10)−(SEQ ID N
O.10);及び(SEQ ID NO.6)−(SE
Q ID NO.9)。上記例の総てにおいて、ハイフ
ンは、ハイフンの左のペプチドモノマーのC末端アミノ
酸とハイフンの右のペプチドモノマーのN末端アミノ酸
の間の直接ペプチド結合を表す。上記例から容易に判る
ように、本発明のオリゴペプチドは、夫々が植物病原体
に対し活性である同じペプチドモノマー(該ペプチドモ
ノマーの塩基構造は類似し、しかしそれは互に相対的に
置換されている)、RAMPPP、及び/又はその構造
及び起源が大きく異るペプチドモノマーから構成される
ことができる。本発明に従う別のタイプのオリゴペプチ
ドは、いわゆるブリッジされたオリゴペプチドである。
一実施態様において、これらオリゴペプチドは、上記の
ように少くとも一つの第一のペプチドモノマー及び少く
とも一つの第二のペプチドモノマーより成る。しかし、
加えて、少くとも一つのアミノ酸から成る少くとも一つ
のブリッジが備えられる。ブリッジは、N末端及びC末
端を持つ。結合されると、本発明のブリッジされたオリ
ゴペプチドは、ブリッジのN末端に直接結合した少くと
も一つの第一のペプチドモノマーのC末端を有し、そし
てブリッジのC末端は少くとも一つの第二のペプチドモ
ノマーのN末端に直接結合される。そのようなオリゴペ
プチドの例として、下記が挙げられる。(SEQ ID
NO.2)−(SEQ ID NO.5)−(SEQ
ID NO.2);(SEQ ID NO.2)−
(SEQ ID NO.5)−(SEQ ID NO.
3)ここでXaaはPhe,XaaはLeu,Xa
はHis,XaaはGlu,Xaa10はGl
y,Xaa11はLys,Xaa12はPhe,Xaa
13はGly,Xaa18はGly,Xaa19はGl
u,Xaa21はMet,Xaa22はLysそしてX
aa23はProである;(SEQ ID NO.1
0)−(SEQ ID NO.5)−(SEQ ID
NO.2);(SEQID NO.9)−(SEQ I
D NO.5)−(SEQ ID NO.14);及び
(SEQ ID NO.1)−(SEQ ID NO.
5)−(SEQ ID NO.14)。上記例の総てお
いてブリッジ内に含まれるアミノ酸の五つ総てがGly
である好ましい五員ブリッジ(SEQ ID NO.
5)が用いられる。他のブリッジ、たとえば長さにおい
て好ましくは100以下のアミノ酸又はより好ましくは
20以下のアミノ酸のオメガループ又は他の構造もまた
有用である。本発明の別の面において、ブリッジは、一
つという少いアミノ酸を成してもよい。そのような場合
のオリゴペプチドの例は、下記の通りである。(SEQ
ID NO.2)−Ala−(SEQ ID NO.
2);(SEQ ID NO.2)−Gly−(SEQ
ID NO.20);(SEQ ID NO.10)
−Ala−(SEQ ID NO.2);(SEQ I
D NO.9)−Gly−(SEQ ID NO.1
4);(SEQ ID NO.9)−Gly−(SEQ
ID NO.9);及び(SEQ ID NO.1)
−Ala−(SEQ ID NO.14)。しかし、本
発明のオリゴペプチドがペプチド結合により結合されて
いる必要はない。事実、それらは、ジスルフィド結合に
より結合されてよい。即ち、本発明の別の面において、
オリゴペプチドは少くとも一つの第一のペプチドモノマ
ー及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーを含み、
その夫々はN末端及びC末端を含む。そして、少くとも
一つの第一のペプチドモノマー及び少くとも一つの第二
のペプチドモノマーは、ジスルフィド結合により結合さ
れる。得られるオリゴペプチドは頭尾構造であり、それ
によって少くとも一つの第一のペプチドのC末端はCy
sであり、少くとも一つの第二のペプチドのN末端のC
ysにジスルフド結合により結合される。これらオリゴ
ペプチドはまた、本明細書で述べるように頭頭又は尾尾
構造で結合されてもよい。あるいは、本発明のこの面に
従うオリゴペプチドは、ペプチドモノマーの少くとも一
つがその末端でオリゴペプチドに結合されていないよう
にして結合されることができる。むしろ、本発明のこの
面におけるオリゴペプチドは、その末端ではなくてCy
sにより置換された少くとも一つのペプチドモノマーを
用いる。すると、このCysは、第二のペプチドモノマ
ーのN又はC末端に置換された又は結合されたCys
(ブリッジのN又はC末端はCysにより置換された又
はそれを結合されている)、又は第二のペプチドモノマ
ーの末端以外で置換されたCysとジスルフィド結合を
形成する。本発明の頭尾態様に従い有用な少くとも一つ
の第一の及び第二のペプチドモノマーは、その末端の一
つに結合された追加的Cysを持ってよく、たええば
(SEQ ID NO.1)−Cys、又は一つの末端
で置換されたCysを持ってよく、たとえば(SEQ
ID NO.3)であり、ここでXaaはPhe、X
aaはLeu,XaaはArg,XaaはSe
r,Xaa10はGly,Xaa11はLys,Xaa
12はPhe,Xaa13はGly,Xaa18はGl
y,Xaa19はGlu,Xaa21はMet,Xaa
22はLysそしてXaa23はCysである。もし、
これら二つのペプチドモノマーが夫々の末端でCysア
ミノ酸の間のジスルフィド結合により結合されている
と、得られる構造は(SEQ ID NO.1)−Cy
s−S−S−(SEQ ID NO.3)*と表わされ
ることができ、ここで−S−Sは二つのCysの間の酸
化されたジスルフィド結合を示し、*はこのペプチド
が、そのC末端が他のペプチドのC末端に向くように転
倒されていることを示し、本例では*により示された同
じペプチドはC末端にCysを持つマガイニン1の複数
残基置換である。これは、尾尾構造の例である。頭頭構
造は、二つのペプチドモノマーのN末端でCysを置換
し又は結合し、次にジスルフィド結合によりモノマーを
結合することにより得ることができる。N末端に結合さ
れたCysを持つペプチドモノマーの例は、Cys−
(SEQ ID NO.20)の構造(ここでマガイニ
ン1(SEQID NO.1)の位置7のHisがAr
gで置き代えられ、位置8のSerがGlnで置き代え
られ位置23のSerがProで置き代えられている)
の構造を持ち、ここでCysは位置1のGlyにペプチ
ド結合される。本発明のこの面における頭尾オリゴペプ
チドは、構造(SEQ ID NO.1)−Cysのペ
プチドモノマーと、(SEQ ID NO.20)(こ
こでN末端付加はCysである)の単一残基N末端付加
誘導体である第二のペプチドモノマーの間にジスルフィ
ド結合を形成することにより得られる。得られる構造
は、(SEQ ID NO.1)−Cys−S−S−C
ys−(SEQ ID NO.20)であろう。本発明
者は更に、本発明に従うジスルフィド結合されたオリゴ
ペプチドがまた、たとえばその末端以外で一つのアミノ
酸Cysにより置換されたAMPPPである少くとも一
つのペプチドモノマーを用いて作ることができることを
見い出した。得られるオリゴペプチドの最も単純な形
は、構造(SEQ ID NO.2)−Cys−S−S
−(SEQ ID NO.1)を持つ構造により示され
ることができ、ここでたとえばペプチド(SEQ ID
NO.1)中の位置Xaaに通常見られるHisは
アミノ酸Cysで置き代えられる。すると、ジスルフィ
ド結合は、二つのペプチドモノマー上のCys間で形成
される。上記のいずれも、所望のように結合されること
ができ、得られるオリゴペプチドはかなりの数の繰返し
単位で伸びることができる。たとえば、本発明のオリゴ
ペプチドは、単一アミノ酸(Ala)を持つブリッジに
そのC末端Serでペプチド結合されている(SEQ
ID NO.2)の構造を持つ第二のペプチドのN末端
に直接に、そのC末端でペプチド結合された構造(SE
Q ID NO.1)を持つことができ、ここでAla
は(SEQ ID NO.6)の構造を持つ第三のペプ
チドのN末端に結合され、この第三のペプチドのC末端
は(SEQID NO.12)(ここでXaa=Se
r、Xaa=Lys,Xaa=Gly,Xaa11
=Ala,Xaa14=Gly,Xaa16=Glu,
かつXaa17=Arg)の構造を持つ第四のペプチド
のN末端に直接結合される。得られるペプチドの例は下
記の通りである。(SEQ ID NO.1)=(SE
Q ID NO.2)−Ala−(SEQ ID N
O.6)−(SEQID NO.12)。本発明のオリ
ゴペプチドの別の例は下記の通りである。(SEQ I
D NO.6)−(SEQ ID NO.1)−Gly
−(SEQID NO.2)−(SEQ ID NO.
2)−(SEQ ID NO.15)−(SEQ ID
NO.14)−Cys−S−S−(SEQ ID N
O.3)**,*。ここで*で示されたペプチドモノマ
ーは、この構造における順(尾尾構成)で左にそのC末
端があるように転倒されており、(SEQ ID N
O.3)**のXaaはCysにより置換されてお
り、(SEQ ID NO.3)はXaa=Phe、
Xaa=Leu,Xaa=His,Xaa=Gl
u,Xaa10=His,Xaa11=Lys,Xaa
12=Phe,Xaa13=Gly Xaa18=Gl
y,Xaa19=Glu,Xaa21=Met,Xaa
22=Lys,及びXaa23=Serを有し、−S−
S−はジスルフィド結合を示す。オリゴペプチドの他の
例は、下記である。(SEQ ID NO.20)−C
ys−S−S−Cys−(SEQ ID NO.10)
−(SEQ IDNO.5)−(SEQ ID NO.
1)−(SEQ ID NO.1)−(SEQ ID
NO.2)。ここで(SEQ ID NO.5)のXa
〜XaaはGlyである;(SEQ ID N
O.6)−(SEQ ID NO.7)−(SEQ I
D NO.4)−(SEQ ID NO.20)−Cy
s−S−S−Cys−(SEQ ID NO.20)*
−(SEQ ID NO.4)*−(SEQ ID N
O.7)*−(SEQ ID NO.6)*(ここで
(SEQ ID NO.4)及び(SEQ ID N
O.4)*のXaa〜XaaはGlyである;及び
Met(SEQ ID NO.10)−Cys−S−S
−(SEQ ID NO.2)。ここで(SEQ ID
NO.2)の位置7のHisはArgで置換されてい
る。本発明のこの面における別の実施態様において、種
々の形のブリッジがジスルフィド結合により結合され
て、複合ブリッジ化分子を作ってもよい。得られるオリ
ゴペプチドは、ここで述べたジスルフィド結合されたオ
リゴペプチドと本質的に同じである。しかし、それらは
更に、一以上のペプチドサブユニットをジスルフィド結
合から隔てるブリッジを含む。このような構造の一例
は、(SEQ ID NO.1)−(SEQ ID N
O.5)−Cys−S−S−Cys−(SEQ ID
NO.2)但し(SEQ ID NO.5)のXaa
〜XaaはGlyである、の構造を持つオリゴペプチ
ドである。もし得られるオリゴペプチドが頭尾なら、C
ysに結合される(SEQ ID NO.2)の残基は
Glyである。もし得られるオリゴペプチドが尾尾な
ら、Cysに結合される残基はSerであり、ジスルフ
ィド結合の左のペプチド構造は(SEQ ID NO.
2)*と表わされる。このオリゴペプチドにおいて、五
つのGly残基のブリッジは追加的なスペースを提供
し、更なるフレキシビティ及びモノマー間相互作用を可
能にし、同時にジスルフィド結合により種々のモノマー
を結合する能力を与える。本発明のより好ましい面にお
いて、複合ブリッジは構造(SEQ IDNO.5)−
Cys−S−S−Cys−Ala−、ここで(SEQ
ID NO.5)のXaa〜XaaはGlyであ
る、を持つ。この構造は、ジスルフィド結合により隔て
られた二つのブリッジを含む複合ブリッジを用いる。別
の態様において、ブリッジとジスルフィド結合の組合せ
は、独特なオリゴペプチドを与えるために用いられう
る。本発明のこの面において、ここで記載するようなブ
リッジされたオリゴペプチドは、二つのペプチドモノマ
ーか又は一つのペプチドモノマーと一つのブリッジを含
み、これらは単一Cysにより置換されており、あるい
はブリッジは二つのCysを含む。ジスルフィド結合
は、ジスルフィド結合がまた、Cys含有モノマーをブ
リッジに結合する又は全体的にブリッジ内にあるペプチ
ド結合の一つを横切るように、Cysアミノ酸間に形成
されてよい。そのような得られるオリゴペプチドの一つ
はたとえば、構造(SEQ IDNO.1)−(SEQ
ID NO.4)−(SEQ ID NO.2)を持
ち、ここで構造(SEQ ID NO.1)を持つペプ
チドの位置21に通常見られるアミノ酸MetはCys
で置換されており、(SEQ ID NO.4)中でX
aaはGly、XaaはCys、XaaはGl
y、XaaはGlyであり、ジスルフィド結合は二つ
のCysアミノ酸の間に形成される。同様に、得られる
オリゴペプチドの例は、(SEQ ID NO.1)−
(SEQ IDNO.4)−(SEQ ID NO.
2)の構造を持ち、ここで構造(SEQID NO.
1)を持つペプチドの位置21に通常見られるアミノ酸
MetはCysで置換されており、(SEQ ID N
O.4)中でXaa〜XaaはGlyであり、(S
EQ ID NO.2)の構造を持つペプチドの位置2
に通常見られるアミノ酸IleはCysで置換されてお
り、ジスルフィド結合は二つのCysアミノ酸の間に成
形される。オリゴペプチドの別の例は、構造(SEQ
ID NO.1)−(SEQ ID NO.15)−
(SEQ ID NO.2)を持ち、ここで(SEQ
ID NO.4)についてXaaはCys、Xaa
はGly、XaaはPro、XaaはCysであ
り、ジスルフィド結合はブリッジ内の二つのCys間に
形成される。ムター(Mutter)、「The Co
nstruction of New Protein
s andEnzymes−−AProspect f
or the Future?」Argew.Che
m.Int.Ed.Engl.,24,(1985),
639−653参照。本発明の別の面に従い、そのN末
端にシグナルペプチドを付着させたオリゴペプチドが提
供され、これはそれによって、本明細書記載のオリゴペ
プチドをオリゴペプチド産生のリボソーム部位から細胞
間の細胞外空間へと輸送するのを促進し、従って得られ
るオリゴペプチドは少くとも一つの微生物病原体による
侵入に対する保護を与えるのにより有効でありうる。本
発明はまた、病原性微生物の攻撃、移転増殖又は感染の
悪影響から生物及び好ましくは植物を保護するために、
本明細書記載のオリゴペプチドを用いる技術を含む。本
発明の別の目的は、植物病原体を含む病原体に対する高
められた活性を持つ化合物を提供することである。本発
明の他の目的は、組成物の一成分により提供されうるよ
りも広い範囲の可能性ある微生物保護を示す組成物を提
供することである。本発明のこの面において、二以上の
別個の抗菌性ペプチドの混合物を含む新規化合物が提供
される。このような抗菌性組成物の一つは、一つの群の
病原体に対して比較的活性であり、他の群の病原体に対
して比較的不活性な少くとも一つの第一の抗菌性ペプチ
ド、及び上記少くとも一つの第一の抗菌性ペプチドが比
較的不活性であるところの病原体の群に対して比較的活
性であり、かつ上記少くとも一つの第一の抗菌性ペプチ
ドが比較的活性であるところの病原体の群に対して比較
的不活性である少くとも一つの第二の抗菌性ペプチドを
含む。本発明者は、特定の抗菌活性、蛋白分解的減成及
び/又はペプチドの植物毒性の低減を与えるために、上
記のバスコムらの適用に従ってマガイニン1及び2を変
性(修飾)するにおいて、マガイニンに構造的に関係す
るペプチドの活性に或る犠牲が時に生じることを発見し
た。すなわち、たとえば、得られたペプチドは、低減さ
れた植物毒性又は蛋白分解的減成に対する高められた抵
抗、又はこの両者を持つことができ、かつ特定の病原体
又は特定のクラスの病原体に対してなおも活性でありう
る。しかし、しばしば、これら改良されたペプチドは、
他の病原体に対する実質的な活性を失う。たとえば、本
発明者は、位置8のSerをGlnで置換することによ
って(SEQ ID NO.2)の構造を持つマガイニ
ン2を修飾することにより、得られたペプチドは植物毒
性における実質的低減及び蛋白分解程度における実質的
低減を有する。P3フサリウム(Fusarium)の
ような植物病原性真菌の生長を禁示するのに必要な最小
完全阻止濃度は、20〜25μg/mlから40μg/
mlへ高められる。しかし、エルウィニア カルトボラ
カロトボラ(Erwinia Cartovora
carotovora)のような植物病原性バクテリア
に対する保護を与えるのに必要な組成物の最小完全阻止
濃度は約40〜50μg/mlから150μg/ml超
へと増大する。明らかに、この組成物は、その低減され
た植物毒性及び蛋白分解感受性の故に、大きな見込みが
ある。しかし、その使用は、他の植物病原体の顕著なク
ラス(すなわちバクテリア性病原体)に対するその不活
性により幾分損なわれる。本発明者は、他のペプチド
が、植物病原体に関し、対応するしかし相補的挙動を示
すことを発見した。たとえば、上記のマガイニン2誘導
体と違ってP1(SEQ ID NO.6)はエルウィ
ニア カルトボラ カロトボラに対して非常に活性であ
り、しかしP3フサリウムに対して比較的不活性である
ことを、本発明者は見い出した。そのような相補的ペプ
チドの二以上の混合物は、一つの抗菌性ペプチド単独の
使用により実現できない広いスペクトルの保護を与える
ことができる。さらに、これらペプチドは植物細胞ホス
トの生育性を阻害せず、かつ少くとも一つの植物プロテ
アーゼの存在下で不必要に短いライフスパンの欠点を有
さない。これら化合物は、植物病原性真菌及びバクテリ
アに対する広いスペクトルの活性を持ち、同時に低減さ
れた植物毒性及び蛋白分解に対する増大された総体的抵
抗を持つ混合物として提供されうる。これら混合物は、
二以上の抗菌性ペプチドを作り、集めそして混合するこ
とにより、及び/又は形質転換されたホスト細胞中でこ
れらペプチドを同時表現するように一又は複数の遺伝子
を操作することにより提供されうる。また、これらペプ
チドは、本明細書記載のようにリンクされてオリゴペプ
チドを形成し、次にたとえば植物内に含まれる蛋白分解
酵素により開裂されることができる。これは、二つの相
補的抗菌性ペプチドの混合物のインサイツ形成を結果す
る。本発明の他の目的は、抗菌性ペプチドの相対的毒性
を測定するために抗菌性ペプチドを簡便にスクリーニン
グする方法を提供することである。本発明の一面に従
い、少くとも一つの抗菌性ペプチドと、培養された全体
細胞を含む溶液とも混合すること、及び上記培養された
全体細胞による酸素消費の変化を測定することの工程を
含む、相対的毒性を測定するために、抗菌性ペプチドを
スクリーニングする方法が提供される。培養された全体
細胞により消費される酸素の抑制の程度は、培養された
細胞と一般の細胞の両者に対する、ペプチドの相対的毒
性の指標である。このスクリーニング法に従う好ましい
実施態様において、培養された全体植物細胞が用いられ
る。本発明の別の好ましい実施態様において、植物細胞
はプロトプラストである。本発明の好ましい実施態様を
以下で説明する。本発明に従い用いられる種々のペプチ
ドは、少くとも一つの微生物病原体に対して活性な抗菌
性ペプチドである。しかし、本発明の好ましいペプチド
は、AMPPPという言葉で表わされ、これはAnti
microbial Peptide Active
Against Plant Pathogenの略で
あり、本明細書で定義する如く、植物病原体に対する少
くとも抗真菌及び/又は抗バクテリア活性を持つ蛋白質
又はペプチドである。本発明の目的のために好ましいこ
れら抗菌性ペプチド及び特にAMPPP組成物は、多数
の基準の少くともいくつかを満すようなものである。本
発明に従うペプチド及びオリゴペプチドのための主な基
準は、一以上の病原体及び特に植物病原体に対する活性
である。即ち、これらペプチドは、好ましくは、植物病
原体の生長を阻止しかつ/又は植物病原体の生存を制限
するにおいて有効である。植物病原体という言葉は、植
物に損傷及び/又は病気を起すことができる生物を包含
し、真菌、原核生物(バクテリア及びマイコプラズ
マ)、ウイルス及びウイロイド、線虫、原生動物などを
含む。たとえば、植物の病気を起しうる8000種以上
の真菌がある。PlantPathology,第3
版、George N.Agrios,Academi
c Press,Inc.,1988;A Litet
ature Guide for Identific
ation of Plant Pathogenic
Bacteris,A.Y.Rossmanら、Am
ericanPathological Societ
y,St.Paul,MN,1988;The Lab
oratory Guide for Indenti
fication of Plant Pathoge
nic Bacteria,N.W.Schad.Am
erican Phytopathlogical S
ociety,St.Paul MN.1980参照。
そのような病原体の広汎な列挙に照し、本発明の文脈に
おいて最も有用なAMPPPは、多数の植物病原体の生
長又は生存を禁止する又は阻げる広いスペクトルの活性
を持つ、又は特定の群の病原体、特に多くの作物に病気
を起す群に対して極めて有効であるものである。たとえ
ば、エルウィニア種は、1年に数10億ドルを農家に支
出させる種々の腐敗病及びしおれ病に対して責任があ
る。従って、エルウィニア種の生存又は増殖を抑制でき
る一以上のAMPPPが望まれる。しかし、特定の種の
真菌に対し及び/又は特定のホストを攻撃するのに加わ
るかも知れない他のクラスの病原体に対しある程度の活
性をも備えるAMPPPがより望ましい。そのような状
況の例はメイズにおける茎腐敗病であり、これはいくつ
かの種の真菌及びバクテリア(たとえばFusariu
m種、Gibberella種、Diplodia種、
Macrophomina種、Pythium種、Ce
phalosporium種、Erwinia種、Ps
eudomonas種)の種々の組合せにより起され
る。他の例は、損傷した組織が植物生産物の収穫後の病
気におけるように、腐生生物により浸入された状況であ
る。多数の芝生の又は良性の微生物(それは主にバクテ
リア種である)が植物に関連して見られる。有用なAM
PPPは、これら微生物の生存に影響を有さず、一以上
の区別される植物病原体の有効的抑制を示すものであ
る。従って、ある状況において、ある程度の特異性が有
利である。たとえば、根系の保護が望まれるとき、空気
中窒素を固定するリゾビウム種のような生物又は根を或
る病原体から保護するよう働くシュードモナス種のよう
な根生生物を無傷のままに残すことが有利である。これ
ら有益な又は良性の生物の多くはバクテリアであるの
で、バクテリアに対して低減された活性を持つAMPP
Pに特定の有用性がある。この言葉は抗菌性ペプチドの
一以上の全類に広く適用されうるが、少くとも一つの病
原体に対し活性な抗菌性ペプチド及び言葉「AMPP
P」は下記を包含する:マガイニン1;マガイニン2;
反転マガイニン;P1及び反転P1、PGL及び反転
PGL;セクロピン(Cecropin)A、B及び
Dを含むセクロピン及びそれらの反転ペプチド、H.
G.ボーマン(Boman)ら、「Onthe Pri
mary Structures of Lysozy
mers,cecropins,and Attaci
ns from Hyalophora ceropi
a」Developmental and Compa
rative Immunology,9,(198
5),551−558参照;サルコトキシン(Sarc
otoxin)及びその反転ペプチド;ボンビニン(B
ombinin)及びその反転ペプチド、A.クソーダ
ス(Csordas)及びH.ミクル(Michl)、
「Isolierung und Struktura
ufklarung eines Hamolytis
ch wirkenden Polypeptides
aus dem Abwehsekret euro
paischer Unken」Monat.fur
Chemie,101(1970),182−189参
照;XPF及びその反転ペプチド;チオニン(Thio
nin)及びその反転ペプチド;デフェンシン(Def
ensin)及びその反転ペプチド、H.ボーゲル(V
ogel)ら、「TheStructure of M
elittin in Membranes」Biop
hys.J.,50,(1986),573−582参
照;メリチン(Melittin)及びその反転ペプチ
ド、H.ボーゲルら、「The Structure
of Melittin in Membranes」
Biophys.J.,50,(1986),573−
582参照;及び他の同等のペプチド及びその機能性誘
導体。本明細書で機能的誘導体という言葉は、単一残基
欠如誘導体、複数残基欠如誘導体、単一残基置換誘導
体、複数残基置換誘導体、単一残基末端付加誘導体、及
びペプチドのC末端アミドを包含する。単一残基欠如誘
導体という言葉は、特定に述べられたペプチドの残基の
一つが欠如している他はそれと同じである又はこれに関
係づけられる構造を持つ特定のペプチドを意味する。た
とえば、〔DES Met 21〕MAG1は、その構
造が(SEQ ID No.1)により示されるマガイ
ニン1の構造と同じペプチドであるが、N末端Glyに
対し21番目の位置に通常見られるMetが除去されて
いる。(Desという表示は除去を示し、Metは除去
されたアミノ酸を示し、21は除去されたMetが天然
に生じるペプチドで占める位置を示し、MAG1はその
ように変性されたペプチド(マガイニン1)を示す。)
得られる22のアミノ酸のペプチドは、ここで定義し
たように単一残基欠如誘導体である。同様に、複数残基
欠如誘導体とは、さもなくば同一である又は関連づけら
れるところの配列から一より多いアミノ酸が除去されて
いるペプチドを云う。たとえば(DES(Lys 2
2,Ser 23)〕MAG1は、(SEQ ID N
o.1)により示されるマガイニン1と構造が同じペプ
チドであるが、位置23のC末端Ser及び位置22に
ある隣りのアミノ酸Lysが共に除去されている。得ら
れる21のアミノ酸のペプチドは、本発明に従い複数残
基欠如誘導体であり、より詳しくは二残基欠如誘導体で
ある。本発明に従う単一残基置換誘導体とは、一つの残
基が変えられていることを除いては同一である又は関連
づけられる化合物の構造に同じであるペプチドを包含す
る。たとえば「Gln 8〕MAG2は、(SEQ I
D No.2)により示されるマガイニン2と同じペプ
チドであるが、マガイニン2の位置8に通常見られるS
erがGlnで置き代えられ、つまり置換されている。
得られた23のアミノ酸のペプチドは、本発明に従い単
一残基置換誘導体である。本発明に従う単一残基置換誘
導体という言葉はまた、一つのCysアミノ酸で内部的
に(すなわち末端ではなく、又はそれに付着されるので
はなく)置換されたペプチドの群を包含する。そのよう
な化合物の例は、〔Cys 22〕Mag2、〔Cys
8〕Mag1、〔Cys 8〕Mag2などである。同
様に、本発明に従う複数残基置換誘導体とは、複数の置
換がなされていることを除いては、特定の又は関連づけ
られるペプチドと同一のペプチドを云う。たとえば〔A
la 13,18〕MAG1は、(SEQ ID N
o.1)で示されるマガイニン1と同一のペプチドであ
るが、マガイニン1の位置13及び18に通常見られる
GlyがAlaで置き代えられている。同様に、〔Ar
g 7,Gln 8,Pro 23〕MAG1(SEQ
ID No.20)は、位置7のHisがArgで置
き代えられ、つまり置換され、位置8のSerがGln
で置き代えられ、位置23のSerがProで置換され
ていることを除き、マガイニン1に同一のペプチドであ
る。得られたペプチドは、複数残基置換誘導体である。
このタイプの他のペプチドは〔Arg 7,Cys
8〕MAG1である。これら誘導体は、排他的な変性で
はない。すなわち、ペプチドは、置換及び欠如の両者の
誘導体であることができる。たとえば〔Des Gly
1,Met2〕MAG2は、(SEQ ID No.
2)を持つマガイニン2と同じ構造のペプチドである
が、N末端Glyが除去されており、かつN末端に対し
位置2に通常見られるIleがアミノ酸Metで置き代
えられ、つまり置換されている。得られるペプチドは、
本発明に従い単一残基欠如誘導体であり、かつ単一残基
置換誘導体である。何らかの特定の欠如又は置換に限定
されるものではないが、マガイニンに構造的に類似する
ペプチドのためのより好ましい置換のいくつかは、(S
EQ IDNo.3)の構造を持つペプチドにより示さ
れる。この配列で用いられる「Xaa」は、可変物を示
し、そこにアミノ酸の選択された群のいずれかが位置さ
れうる。従って「Xaa」は、可変物を示すのに用い
られるのみでなく、その可変物の相対的位置又はその可
変物が示すアミノ酸を表すためにも用いられる(すなわ
ちnは、位置又は第n番の位置のアミノ酸を表す)。従
って、Xaaは、(SEQ ID No.3)の構造
を持つAMPPPの第6番の位置の可変物を示す。第n
番の位置は、ペプチドのN末端(これらペプチドについ
ては通常グリシン(Gly)である)に対する。上記の
ペプチドが(SEQ ID No.3)の構造を持つペ
プチドのN末端アミノ酸(通常Gly)にペプチド結合
により付着された単一残基N末端付加たとえばメチオニ
ン(Met)又はN−ホルミル化Met「(f)Me
t」,Cys,His又はSerを含むときに、可変物
Xaaはその表記及びN末端に対する位置を保持す
る。これは、絶対的な意味において今や第6番の位置は
得られたペプチドにおける第7番残基である事実に拘ら
ずである。同様に、もしN末端Glyが欠如して、たと
えば可変物Xaaが得られたペプチドで第5番残基で
あるなら、しかしこの可変物はXaaという表記のま
まである(すなわちIle Gly Lys Phe
XaaについてXaaはなおもXaaである)。その
ような言葉で表わすと、マガイニン1はあるいは、(S
EQ ID No.3)(ここでXaaはPhe,X
aaはLeu,XaaはHis,XaaはSe
r,Xaa10はGly,Xaa11はLys,Xaa
12はPhe,Xaa13及びXaa18はGly,X
aa19はGlu,Xaa21はMet,Xaa22
Lys,そしてXaa23はSerである)の構造を持
つペプチドとして表わすことができる。マガイニン2
は、Xaa10がLysであり、Xaa22がAsnで
ある点を除き、マガイニン1と構造的に類似である。図
1において、本発明に従う好ましいペプチドのいくつか
が一文字表現で示されている。この表現で用いられる
「X」は可変物であり、上記のXaaと同じである。す
なわち、図1の第3行(GIGKX……)における第5
番の文字はXaaに等しく、Xaaと同じくアミノ
酸で置き代えられうる。第8行のC末端の「NH
は、そこで示されるペプチドのC末端アミド形を示す。
そのような修飾の利点の一つは、病原体に対して改善さ
れた活性を示す抗菌性ペプチド及び特にAMPPPの製
造でありうる。本発明に従う好ましいペプチド組成物を
選択するため及び、実際に特定の変性を選択するの別の
基準は、一以上のプロテアーゼ及び特に一以上の植物プ
ロテアーゼ又は植物病原体プロテアーゼによる消化即ち
減成に対する抵抗である。植物は、細胞内、細胞内小器
官内、小室内、又は細胞間の細胞外空間内に、蛋白質を
減成するのに用いられる酵素を含む。これら酵素(プロ
テアーゼとしても知られている)は、アミノ酸配列を結
合している特定の結合を切り、不活性な又は低活性なフ
ラグメントを作ることにより、蛋白質又はペプチドを減
成する。植物病原体もまた、多くの場合、抗菌性蛋白質
又はペプチドを減成しそしてたぶん不活性にすることが
できるプロテアーゼを作り分泌する。本発明の文脈にお
いて、この自然現象は、さもなければ植物病原体を阻止
することによって植物を保護するであろうAMPPPを
失活させうるので、不都合である。この問題は、細胞外
空間に含まれるプロテアーゼに曝される典型的に適用さ
れるAMPPP及び細胞内には細胞外プロテアーゼに曝
される表現されたAMPPPの両者に生じる。天然のマ
ガイニンにおけるXaa10−Xaa11位置の翻訳後
開裂は、アフリカツメガエルの皮膚の浸出物に特有のプ
ロテアーゼにより自然に引き起こされ、これはこの部位
が消化のためにプロテアーゼにとって利用しうることを
示している。M.G.ギオバニニら(前出)参照。一以
上の植物プロテアーゼに感受性であると特性づけられう
るペプチド結合に隣接する部位における少くともいくつ
かのアミノ酸置換及び/又は欠如は、蛋白質分解を低減
する又は除去するにちがいない。これは、プロテアーゼ
酵素とAMPPP基質開裂部位の間の乏しい適合性の誘
発による個々の植物プロテアーゼの作用の抑制に少くと
も部分的に起因するであろう。植物プロテアーゼを含む
植物細胞外液によるAMPPPの処理による植物蛋白分
解的減成は、マガイニン1及びマガイニン2の夫々位置
7及び8のHisとSerの間、及び夫々マガイニン2
及び1の位置21及び22のMetとAsn又はMet
とLysの間の結合の開裂により起ることが、予期され
ず見い出された。これら現象の認識において、植物プロ
テアーゼによる不都合な蛋白分解的減成を大きく低減す
るのに有効な特定の置換が、これら位置の一以上で見い
出された。従って、そのように修飾されたペプチドは、
突然変異植物における表現のための可能性ある候補であ
り、また作物保護のための慣用の適用のために有用であ
りうる。植物及び/又は植物病原体プロテアーゼによる
不都合な蛋白分解的減成を低減する(除去しないとして
も)のに有効でありうる上記位置での置換は、下記を包
含する。XaaにおけるPhe,Ala,Glu,A
sp,Lys,Ser,又はArg,Xaa11におけ
るThr,Asp,Ala,His,又はGlu,Xa
21におけるArg,Lys,His,Gln,Tr
p,Tyr,Thr,Val,Ala,Leu,Il
e,Glu,Asp,又はPhe,Xaa22における
Arg,His,Glu,Trp,Tyr,Thr,A
la,Cys,Lys,Gly,Asp,Asn,Pr
o又はMet,Xaa23におけるPro,Leu,C
ys,Val,Ile,又はTrp。本発明のこの面に
おけるより好ましい置換は、XaaにおけるArg又
はLys置換、XaaにおけるGln置換及び/又は
Xaa23におけるProである。AMPPPにおける
位置7、8、21又は22及び/又は23における好ま
しいアミノ酸置換のいずれか又は全部は、本発明に従う
他の置換、欠如及び/又は延長と組み合せられることが
でき、蛋白分解に抵抗性であるのみでなく、一以上の植
物病原体に対する増大された活性、特定の植物病原体に
対する選択された活性及び/又は低い植物毒性を持つペ
プチドを提供する。本明細書で、単一残基末端付加誘導
体とはたとえば、C又はN末端に一つの追加的残基がペ
プチド結合により加えられたところの、(SEQ ID
No.1)の構造を持つマガイニン1のようなペプチ
ドを云う。そのような単一残基末端付加誘導体の例は、
マガイニン1分子のN末端にアミノ酸Metがペプチド
結合されている〔Met〕MAG1、マガイニン1のN
末端にホルミル化Metがペプチド結合されている
〔(f)Met〕MAG1、及びマガイニン1のC末端
SerにCysがペプチド結合されている〔Cys 2
4〕MAG1である。この言葉はまた、他の末端付加、
たとえばN又はC末端に付着されたHis又はSerの
使用をも包含する。上記のように、本発明で用いられる
べき好ましい組成物を選択するための更に別の基準は、
比較的低い細胞毒性及び植物においては植物毒性であ
る。本発明の抗菌性ペプチドは、そのホスト細胞に対
し、又は該ペプチドが適用される組織に対し比較的低い
毒性を持たねばならない。AMPPPは好ましくは、植
物細胞又は植物組織に対して相対的に最小の毒性挙動を
示す。特に、抗菌性を増すよう又は蛋白分解的減成への
抵抗を増すデザインされた修飾は、植物毒性を実質的に
増大してはならない。毒性挙動は、死、生長低下、空気
中炭素の光固定の低下、栄養たとえば窒素又はリンの同
化の低下、又は作物収量の低下により現わされる。従っ
て、ホストと機能的に相容性であるペプチドを提供する
ことが重要である。従って、一つのAMPPPを、他の
AMPPPと、又は天然のマガイニン又は他の天然の抗
生ペプチド又は工業的価値が実際にある又は見込める他
の天然又は合成の抗生化合物と比較するにおいて、植物
毒性のいくつかの相対的指標が好まれる。そのような一
つの指標は、正常な植物細胞小器官機能の抑制における
AMPPPの可能性ある効果である。好ましい指標は、
分離された植物葉緑体による酸素発生又は炭素固定又は
分離された植物ミトコンドリアによる酵素吸吸、又は生
きた細胞又は組織による酵素消費の抑制である。これら
効果は、当業界で利用できる種々の手法及び装置、たと
えばワーブルグ(Warburg)装置又は好ましくは
酸素電極によりモニターできる。「The Use o
f the Oxygen Electrode an
d Fluorescense Probes In
Simple Measurements of Ph
otosynthesis」D.Walker,198
7,Hansatech Ltd.,Kings Ly
nn,Norfolk,Ingland 参照。反転ペプチド RAMPPという言葉は、少なくとも一つの病原体に対
して活性な抗菌性反転ペプチド(everse
timicrobial eptide activ
e against at least one
thogen)の略である。RAMPPPは、RAMP
Pのサブセットであり、少なくとも一つの植物病原体に
対して活性な抗菌性反転ペプチド(everse
ntimicrobial eptides whi
ch are active against at
least one lant athogen)
の略である。上述のように或る抗菌性ペプチドの配列を
反転することにより、著しい利点を持つRAMPPPを
作ることができる。詳しくは、RAMPP及び特にRA
MPPPは、病原体及び特に少なくとも一つの植物病原
体に対する抗菌活性を持つようである。更に、特定のペ
プチドの配列を反転することにより、対応する正常な
「前進」配列の欠点のいくつかを持たない抗菌性ペプチ
ドをうることができる。RAMPPPの文脈において、
たとえば、対応する「前進」配列AMPPPに比べて、
一つの植物プロテアーゼによる蛋白分解的減成を著しく
受けない及び/又は植物毒性でないペプチドが得られ
る。従って、これらペプチドは、植物病原性真菌及び/
又はバクテリアから植物を保護するのに用いる見込みあ
る候補である。本発明に従い、同じであるが反転された
ペプチド配列を持つRAMPPを作ることができ、例え
ば反転マガイニン1(SEQ ID No.9)、反転
マガイニン2(SEQ ID No.10)、反転P1
(SEQ ID No.13)、反転セクロピンA(S
EQ ID No.14)、ならびに反転PGL(S
EQ ID No.7)及び他のセクロピン、サルコト
キシン、ボンビニン、XPF,チオキン、デフェンシ
ン、メリティン、及び同様の抗菌性ペプチドの反転形で
ある。本発明のRAMPPは、置換されていない天然に
生じる抗菌性ペプチドを反転することに限定されない。
適当な場合、或る置換、修飾及び/又は欠如がなされて
よい。たとえば、(SEQ ID No.11)を持つ
反転ペプチドは、(SEQ ID No.3)の構造を
持つペプチドと同じであるが、正に反転した配列であ
る;つまり、それらは、マガイニン1及び2に構造的に
関連する化合物の反転ペプチドである。これらペプチド
は位置Xaa−Xaa,Xaa,Xaa,Xa
11−Xaa14及びXaa16−Xaa19におい
て可変物を含み、ここでXaa,Xaa,Xa
,Xaa,Xaa,Xaa11,Xaa12
Xaa13,Xa14,Xaa16,Xaa17,Xa
18及びXaa19は同じでも異ってもよく、Al
a,Arg,Cys,Asn,Asp,Gln,Gl
u,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
t,Phe,Pro,Ser,Thr,Trp,Tyr
及びValより成る群から選ばれる。好ましくは、(S
EQ ID No.11)のペプチドは天然のマガイニ
ン1及び2に構造的に関連するRAMPPであり、ここ
でXaa及びXaaは同じでも異ってもよく、Ar
g、Asp、Cys、His、Glu、Lys、Gl
n、Tyr、Thr、Trp、Met、Ser、Al
a、Phe、Val、Ile、Leu及びProより成
る群から選ばれたアミノ酸であり、XaaはArg、
Asp、Cys、His、Glu、Lys、Gln、T
yr、Met、Asn、Ala、Pro、及びThr、
より成る群から選ばれたアミノ酸であり、XaaはA
la、Gln、Glu、His、Met及びTrpから
成る群から選ばれたアミノ酸であり、XaaはTr
p、Tyr、Asp、Glu、Lys、Arg、Gl
n、His、Met、Ala、及びGlyより成る群か
ら選ばれたアミノ酸であり、Xaa11はLeu、Il
e、Trp、Phe、Val、Ala及びGlyより成
る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa12はPh
e、Ile、Trp、Leu及びValより成る群から
選ばれたアミノ酸であり、Xaa13はMet、Tr
p、Tyr、Gln、Lys、His、Pro、Ser
及びArgより選ばれたアミノ酸であり、Xaa14
Gly、Leu、Ile、Val、Ala、Phe、M
et、Thr、Ser、Trp、Tyr、Gln、Ly
s、Asn、Glu、His、Asp、及びArgより
成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa16はAl
a、Met、Thr、Ser、Trp、Tyr、Gl
n、Lys、Asn、Glu、His、Asp及びAr
gより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa17
はPhe、Ala、Met、Ser、Thr、Trp、
TyrGln、Lys、Asn、Glu、His、As
p及びArgより成る群から選ばれたアミノ酸であり、
Xaa18はAsn、Ile及びLeuより成る群から
選ばれたアミノ酸であり、Xaa19はPhe、Il
e、Leu、Trp及びValよる成る群から選ばれた
アミノ酸である。本発明に従う他の置換されたRAMP
Pとして、(SEQ ID No.12)(ここでXa
はSer、及びProより成る群から選ばれたアミ
ノ酸であり、XaaはLys及びAsnよる成る群か
ら選ばれたアミノ酸であり、XaaはGly及びAl
aより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa11
はGly及びAlaより成る群から選ばれたアミノ酸で
あり、Xaa14はGly及びLysより成る群から選
ばれたアミノ酸であり、Xaa16はSer、Ala、
Glu及びThrより成る群から選ばれたアミノ酸であ
り、そしてXaa17はHis、Lys、Arg及びP
heより成る群から選ばれたアミノ酸である)の構造を
持つRAMPPが挙げられる。本発明の植物病原体に対
して活性な抗菌性反転ペプチド(RAMPPP)を包含
するRAMPPは、一般にペプチドの化学的及び/又は
遺伝子的合成に関して本明細書で述べられる手順に従っ
て作ることができる。これらペプチドはまた、本発明に
従いオリゴペプチド内に入れられることができる。ま
た、本発明のオリゴペプチドの構造を全体に反転するこ
とが可能であり、かつ実際に有利でありうる。そうする
ことによって、反転ペプチドにより実現されると同様の
利益を実現できる。また、これら反転ペプチドは、植物
の根系に局所適用、注入、導入により、これら化合物を
表現するであろう遺伝子を生成に入れそしてその表現を
開始することにより、及び/又は同様のデリバリー法に
より、病原体に対して生物及び特に植物を保護するため
に、本明細書記載のように用いうる。ペプチドモノマー 上記のペプチドモノマーならびに本明細書記載の他のも
のが、本発明に従うオリゴペプチドの構築に用いられう
る。これらオリゴペプチドは、ペプチドポリマーはコポ
リマーを構築するのに用いられるペプチドモノマーとし
て概念化されうる複数のペプチドサブユニットから形成
される。従って本明細書において、ペプチドモノマー及
びモノマーという言葉は、本発明のオリゴペプチドを構
築するのに特に有用なペプチドを云う。オリゴペプチド
の構築に有用な本発明のモノマーの一群は、上記のRA
MPP及びRAMPPP、たとえば反転マガイニン1
(SEQ ID No.9)、反転マガイニン2(SE
Q ID No.10)、構造(SEQ ID No.
12)を持つ反転マガイニン化合物、反転セクロピンA
(SEQ ID No.14)、反転PGL(SEQ
ID No.15)及び反転P1(SEQ IDN
o.13)である。本発明に従い有用な他のペプチドモ
ノマーは、(SEQ ID No.1)の構造を持つマ
ガイニン1、(SEQ ID No.2)の構造を持つ
マガイニン2、(SEQ ID No.6)の構造を持
つP1、(SEQ ID No.7)の構造を持つPG
、構造(SEQ ID No.8)のセクロピンA
のようなセクロピン、サルコトキシン、ホンビニン、X
PF、チオニン、デフェンシン、メリティン及び同様の
抗菌性ペプチドである。モノマー又はペプチドモノマー
という言葉はまた、自体は抗菌性でないが、得られたオ
リゴペプチドの抗菌活性を高める、又はそれに他の利点
を与えるペプチドを包含するものとして用いられる。た
とえば、これらペプチドは、特に好ましいコンホメーシ
ョン、アラインメント、特定の酵素に対する抵抗又は他
の類似の利点を与えうる。また、単一残基欠如誘導体、
複数残基欠如誘導体、単一残基置換誘導体、複数残基置
換誘導体、単一残基末端付加誘導体、及び適当な場合に
は直上で述べたペプチドのC末端アミドがまた、得られ
るペプチドアミドが得られるオリゴペプチドのC末端で
用いられる限り、モノマーとして用いられうる。本発明
でペプチドモノマーとして有用な特に好ましい単一残基
末端付加誘導体は、本発明のペプチドのC又はN末端に
ペプチド結合されたCysの付加を含むもの、又は上記
ペプチドのいずれかのN末端にペプチド結合されていて
よいMet又は(f)Metの付加を含むペプチドモノ
マーである。本発明のこの面に従う他の置換は、これら
ペプチドのN又はC末端に付着されたSer又はHis
を含む。構造(SEQ ID No.3)(ここでXa
,Xaa,Xaa,Xaa,Xaa10,X
aa11,Xaa12,Xaa13,Xaa18,Xa
19,Xaa21,Xaa22及びXaa23は、互
に同じでも異ってもよく、Ala,Arg,Cys,A
sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,Se
r,Thr,Trp,Tyr及びValから成る群から
選ばれるアミノ酸である)を持つペプチドの複数置換誘
導体であるペプチドモノマーが、本発明で特に興味あ
る。好ましくは、これは可変物は、Ala,Arg,A
sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
e,Leu,Lys,Met,Phe,Ser,Th
r,Trp,Tyr及びValより成る群のアミノ酸か
ら選ばれる。より好ましくは、本発明のペプチドモノマ
ーは、(SEQ ID No.3)(ここでXaa
Phe,Ile,Leu,Trp及びValから成る群
から選ばれたアミノ酸であり、XaaはAsn,Il
e及びLeuから成る群から選ばれたアミノ酸であり、
Xaaは、Phe,Ala,Met,Ser,Th
r,Trp,Tyr,Gln,Lys,Asn,Gl
u,His,Asp及びArgから成る群から選ばれた
アミノ酸であり、XaaはAla,Met,Thr,
Ser,Trp,Tyr,Gln,Lys,Asn,G
lu,His,Asp及びArgより成る群から選ばれ
たアミノ酸であり、Xaa10はGly,Leu,Il
e,Val,Ala,Phe,Met,Thr,Se
r,Trp,Tyr,Gln,Lys,Asn,Gl
u,His,Asp及びArgより成る群から選ばれた
アミノ酸であり、Xaa11はMet,Trp,Ty
r,Gln,Lys,His,Pro,Ser及びAr
gから成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa12
はPhe,Ile,Trp,Leu及びValから成る
群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa13はLeu,
Ile,Trp,Phe,Val,Ala及びGlyか
ら成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa18はT
hr,Trp,Tyr,Asp,Glu,Lys,Ar
g,Gln,His,Met,Ala及びGlyから成
る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa19はAl
a,Gly,Gln,His,Met,及びTrpから
成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa21及びX
aa23は同じでも異ってもよく、Arg,Asp,C
ys,His,Glu,Lys,Gln,Tyr,Th
r,Trp,Met,Ser,Ala,Phe,Va
l,Ile,Leu及びProより成る群から選ばれた
アミノ酸であり、Xaa22はCys,Arg,As
p,His,Glu,Lys,Gln,Tyr,Me
t,Asn,Ala,Pro,及びThrより成る群か
ら選ばれたアミノ酸である)の構造を持つペプチドを包
含する。本発明に従い有用でありうる他のペプチドモノ
マーは、自体が少くとも一つの植物病原体による減成に
対し抵抗性であるものである。そのようなモノマーの一
つはP1である。本発明者は、P1がAMPPPである
ことを見い出した。すなわち、P1が少くとも一つの植
物病原体に対し活性である化合物であることを本発明者
は発見した。詳しくは、P1がエルウィニアカロトボラ
カロトボラのような植物病原性バクテリアに対して高度
に活性であることを本発明者は見い出した。本発明者は
また、P1が天然に生じる植物プロテアーゼによる消化
に対して著しい抵抗を有し、かつ許容できるレベルの植
物毒性を有することをも見い出した。P1はセクロピン
として報告されているが、その起源(昆虫でなブタの
腸)及びその異る構造の故に別の分類が適当である。簡
略化のために、本発明者は、この化合物を単にP1と表
記することにした。リー(Lee)ら、「Antiba
cterial Peptides from Pig
Intenstines:Isolation of
a Mammalian Cecropin」Pro
c.Natl.Acad.Sci.(USA),86,
(1989)9159−9162参照。植物プロテアー
ゼに抵抗する他のペプチドモノマーは、本発明に従うR
AMPP及びRAMPPPならびに構造(SEQ ID
No.3)(ここでXaa,Xaa,Xa
21,Xaa22及びXaa23から選ばれる基の少
くとも一つは置換されている)のペプチドを包含する。
好ましくは、Xaa11はPhe,Ala,His,L
ys,Glu,Asp,Ser,及びArgより成る群
から選ばれたアミノ酸であり、XaaがThr,As
p,His,Ser,Ala,及びGluより成る群か
ら選ばれたアミノ酸であり、Xaa21がArg,Ly
s,His,Gln,Trp,Tyr,Thr,Al
a,Leu,Ile,Val,Phe,Glu,As
p,及びMetより成る群から選ばれたアミノ酸であ
り、Xaa22がArg,Lys,Asn,His,G
ln,Trp,Tyr,Ser,Thr,Pro,Cy
s,Ala,Gly,Glu,Asp,及びMetより
成る群から選ばれたアミノ酸であり、そしてXaa23
がSer,Pro,Leu,Cys,Val,Ile,
及びTrpより成る群から選ばれたアミノ酸である。本
発明のペプチドモノマーとして有用な特に好ましい単一
又は二個残基欠如誘導体は、構造(SEQ ID N
o.3)(ここでXaa,Xaa,Xaa,Xa
,Xaa10,Xaa11,Xaa12,Xaa
13,Xaa18,Xaa19,Xaa21,Xaa
22,及びXaa23は同じでも異ってもよく、Al
a,Arg,Asn,Asp,Cys,Gln,Crl
u,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
t,Phe,Pro,Ser,Thr,Trp,Ty
r,及びValより成る群から選ばれる)を持つペプチ
ドモノマーの単一及び二個残基欠如誘導体である。本発
明の別の面に従い、モノマー及びペプチドモノマーは、
N又はC末端以外で単一のCysにより置換されてい
る、少くとも一つの病原体及び特に少くとも一つの植物
病原体に対し活性な抗菌性ペプチドを包含する。これ
は、これらペプチドが他の位置で他のアミノ酸により置
換されていない又は欠除を含まないと云うのではなく
て、得られる抗菌性ペプチドは一つの非末端Cysを含
むと単に云っているのである。そのようなペプチドの例
は、構造(SEQ ID No.1)(ここで位置7に
通常見られるHisはCysで置換されている)又は構
造(SEQ ID No.2)(ここで位置7のHis
はArgで置換され、位置8に通常見られるSerはC
ysで置換されている)のペプチドである。本発明のこ
の面におけるモノマーは、マガイニン関連化合物に限定
されず、P1、セグロピンA、PGLなど及び/又は
上述のRAMPPPのような抗菌性ペプチドにCys置
換を含むことができる。すなわち、たとえば、本発明の
モノマーは、構造(SEQ ID No.10)(ここ
でその第3番の位置に通常見られるMetはCysで置
換されている)を持つペプチドを包含する。このペプチ
ドはまた、付加がCysでない限りでN又はC末端付加
を含むことができる。合成後修飾 上述したペプチド及びペプチドモノマーの種々の合成後
修飾があり、これは一以上の病原体及び特に植物病原体
に対するその有効性を改善できる。そのような合成後の
修飾の一つは、本発明のAMPP、AMPPP、RAM
PP、RAMPPP及びオリゴペプチドを含む種々のペ
プチドのカルボキシル末端のアミド化である。たとえば
クエルボ等「The Magainins:Seque
nceFactors Relative to In
creased Antimicrobial Act
ivity and Decreased Hemol
ytic Activity」Peptide Re
s.1,(1988),81−86参照。これらペプチ
ドのアミド化は、一般にその抗菌活性を改善する。本発
明のペプチド、ペプチドモノマー及びオリゴペプチドの
他の合成後修飾は、抗菌活性、蛋白分解的減成、及び/
又は植物毒性への抵抗に関して有利であると判る。この
ような修飾は、DNA配列から生物学的表現により作ら
れたペプチド及び/又はペプチドモノマーの翻訳後修飾
を含む。そのような翻訳後修飾は、アセチル化、ホスホ
リル化、グリコシル化、ファルネシル化、アミド化、チ
ロシンスルホン化、化学的又は酵素的手段による酸化た
とえばメチオニン残基の酸化、プロリン又はチロシンヒ
ドロキシル化及び/又はプロリン異性化を含み、しかし
これらに限定されない。オリゴペプチド 本発明のオリゴペプチドは、二以上のペプチドサブユニ
ット又はペプチドモノマー、及び任意的に一以上のブリ
ッジ及び/又はジスルフィド連結を含む蛋白質である。
より詳しくは、本発明のオリゴペプチドは、ペプチド結
合により直接に又はブリッジ化分子及び/又はジスルフ
ィド連結の使用によって接続された少くとも二つのペプ
チドサブユニット又はペプチドモノマーを含む。本発明
のオリゴペプチドの正確な性質及び作用の様式は完全に
は判っていない。しかし、これにより限定されるもので
はないが、これら化合物はペプチドモノマーの活性な集
合体の形成を促進しうる。それらはまた、蛋白分解的減
成に低感受性である又は低植物毒性である、又はこの両
者である構造を作りうる。理論又はメカニズム、又はそ
れらの作動の後にある理論にかかわらず、本発明者は、
本発明のオリゴペプチドが病原的微生物に対し及び特に
微生物的植物病原体に対して、対応するモノマーと同等
に又はそれ以上に活性であることを見い出した。本発明
に従う構造的に最も単純なオリゴペプチドは、いわゆる
頭尾二量体オリゴペプチドである。これら二量体は、第
一のペプチドモノマーのC末端残基が第二のペプチドモ
ノマーのN末端位置のアミノ酸にペプチド結合で結合さ
れるように、N及びC末端を持つ第一のペプチドモノマ
ーとやはりN及びC末端を持つ第二のペプチドモノマー
との直接ペプチド結合を含む。これら頭尾二量体は、少
くとも一つの病原体及びより好ましくは少くとも一つの
植物病原体に対して活性である。この点で、頭尾二量体
は、本明細書記載の他のオリゴペプチドと同じである。
また、本発明に従い頭尾二量体を構造する二つのペプチ
ドサブユニットの夫々は、自体単独で抗菌性である。す
なわち、頭尾二量体オリゴペプチドで用いるべく選択さ
れるペプチドモノマーは、抗菌性を欠くペプチドモノマ
ーを含まない。本発明の好ましい頭尾二量体は、二つの
サブユニット及び従って少くとも一つの第一の及び少く
とも一つの第二のペプチドモノマーが(SEQ ID
No.1)、(SEQ ID No.2)又は(SEQ
ID No.3)、(SEQID No.6)のどち
らかの構造を持つところのものである。本発明の特に有
利な頭尾二量体は、構造(SEQ ID No.)及び
(SEQ ID No.6)を持つペプチドの群から作
ることができる。上述のように、本発明者は、P1が植
物病原性バクテリアに対するその活性の故のみでなく、
蛋白分解的減成に対するその天然の抵抗性の故に、AM
PPPとして有用であることを見い出した。P1はま
た、モノマーとして植物毒性が天然に低い。しかしP1
は、その抗菌性インパクトの点で幾分限定されている。
従って、少くとも一つの植物病原体に対して活性であり
かつ蛋白分解的減成に対し比較的抵抗性であるように好
ましくは修飾された、修飾されたマガイニンとの二量体
形でのその組合せは、生物及び特に植物及び植物組織の
防禦のための有能なオリゴペプチドを提供する。得られ
るオリゴペプチドはまた、許容できる植物毒性を示す。
本発明の他の特に好ましい頭尾二量体は下記を包含す
る。(SEQ ID No.2)−(SEQ ID N
o.2);(SEQ ID No.1)−(SEQ I
D No.1);(SEQ ID No.1)−(SE
Q ID No.2)***;(SEQ ID No.
1)−(SEQ ID No.3)****;Met−
(SEQ ID No.1)−(SEQ ID No.
1)***;Met−(SEQ ID No.3)−
(SEQ ID No.3)****;Met−(SE
Q ID No.6)−(SEQ ID No.1)
***;(SEQ ID No.3)−(SEQ ID
No.7)***;Met−(SEQ ID No.
1)−(SEQ ID No.9);(SEQ ID
No.6)−(SEQ ID No.3)****
(SEQ ID No.10)−(SEQ ID N
o.3)****;Met−(SEQ ID No.
7)−(SEQ ID No.3)****;(SEQ
ID No.3)****−(SEQ ID No.
1);及びMet−(SEQ ID No.3)
****−(SEQ ID No.6)。ここで***
は、特定されるペプチドモノマーが順序を反転されうる
ことを示し、****は、特定されるペプチドモノマー
が順序を反転されることができ、かつXaaはPh
e、XaaはLeuであり、XaaはHis、Ly
s、Phe、Ser及びArgより成る群から選ばれ、
XaaはSer、His、Thr、Ala及びGlu
からなる群から選ばれ、Xaa10はGly及びLys
からなる群から選ばれ、Xaa11はLys、Xaa
12はPhrであり、Xaa13はGly及びAlaよ
り成る群から選ばれ、Xaa18はGly及びAlaよ
り成る群から選ばれ、Xaa19はGlu、Xaa21
はMetであり、Xaa22はAsn及びLysより成
る群から選ばれ、Xaa23はSer及びProより成
る群から選ばれる構造を持つことを示す。[Des(G
ly 1,Ile 2)]Mag 2,[Des(Gl
y 1,Ile 2)],Arg 7,Glu 8,P
ro 23]Mag1,[Des(Lys 22,Se
r 23)]Mag 1及びこれらの誘導体を包含す
る、上記モノマーの単一及び複数残基欠如誘導体もまた
考えられる。本発明の頭尾三量体及び他の延長された頭
尾多量は、少くとも一つの第一のペプチドモノマー及び
少くとも一つの第二のペプチドモノマーを含まねばなら
ず、その夫々は少くとも一つの病原体及び好ましくは少
くとも一つの植物病原体に対し活性である。好ましくは
1〜約14の員である残りのペプチドサブユニットもま
た、抗菌性ペプチド及び/又はAMPPPでありうる。
最も好ましい頭尾オリゴペプチドは、抗菌性ペプチドモ
ノマーのみを含む。しかし、残りのペプチドサブユニッ
トが抗菌性を持つ必要はない。特に好ましい頭尾オリゴ
ペプチド多量体の例は下記のものである。(SEQ I
D No.1)−(SEQ ID No.1)−(SE
Q ID No.1);(SEQ ID No.
1);(SEQ ID No.2);(SEQ I
D No.2)−(SEQ ID No.2)−(SE
Q ID No.2);(SEQ ID No.2)−
(SEQID No.1)−(SEQ ID No.
1)***;(SEQ ID No.1)−〔(SEQ
ID No.2)〕−(SEQ ID No.3)
****;and(SEQ ID No.7)−(SE
Q ID No.1)−(SEQ ID No.9)
***;ここで“***”及び“****”は上記と同
じ意味を持つ。直上で述べたオリゴペプチドと構造的に
類似のオリゴペプチドの別のタイプは、いわゆるブリッ
ジされたオリゴペプチドである。これらブリッジされた
オリゴペプチドは、オリゴペプチドを構成するペプチド
モノマーサブユニットの少くとも二つが介在するブリッ
ジにより隔てられていることを除き、直上で述べた頭尾
オリゴペプチドと同じでありうる。すなわち、その最も
単純な形において、本発明のブリッジされたオリゴペプ
チドは、少くとも一つの第一の及び少くとも一つの第二
のペプチドモノマー、及びブリッジより成る。該少くと
も一つの第一のペプチドモノマーのC末端は、ブリッジ
のN末端に直接にペプチド結合され、ブリッジのC末端
は上記少くとも一つの第二のペプチドモノマーのN末端
に直接にペプチド結合されている。得られる構造は、
(SEQ ID No.2)−ブリッジ−(SEQ I
D No.2)の構造を持つ二量体のブリッジされたオ
リゴペプチドと表わされることができ、これは二つのマ
ガイニン2サブユニットのブリッジされた二量体であ
り、ここで「−」は本発明に従うブリッジ化ペプチドで
ある。本発明のこの面に従う構造的に最も簡単なブリッ
ジされた多量体は、一つのブリッジを持つ三量体であ
る。たとえば、もし構造(SEQ ID No.1)を
持つペプチドモノマーがそのC末端を介して、上述のブ
リッジされた二量体において第2のマガイニン2のC末
端に直接付着されると、得られるオリゴペプチドは構造
(SEQ ID No.2)−ブリッジ−(SEQ I
D No.)−(SEQ ID No.1)を持つであ
ろう。しかし、ブリッジされた三量体が単一のブリッジ
化分子に限定される必要はない。たとえば、直上で述べ
た構造は、追加的ブリッジの使用によって変更されるこ
とができ、得られる三量体のブリッジされたオリゴペプ
チドは(SEQ ID No.2)−ブリッジ−(S
EQID No.2−ブリッジ−(SEQ ID N
o.1)を持つであろう。ブリッジとブリッジは、
同じでも異ってもよい。本明細書においてブリッジとい
う言葉は、オリゴペプチド内の二つのペプチドサブユニ
ットを隔てるために用いられる、アミノ酸に基づく分子
を包含する。本発明におけるブリッジは、N及びC末端
を持ち、従って慣用のペプチド結合によってペプチドサ
ブユニットの各々に結合されるところの分子である。本
発明におけるブリッジは、種々の長さ及び組成であるこ
とができる。しかし、その長さ及び組成に係わらずに、
本発明のブリッジは、特定のオリゴペプチド中のモノマ
ー間の分子内相互作用を促進できるものでなければなら
ない。また、ブリッジは、ブリッジされたオリゴペプチ
ド内の望ましくない細胞事象たとえばホスホリル化又は
グリコシル化(このようなプロセスが不利であるなら)
に対する抵抗を与える又は最小化することができるよう
に、選択されねばならない。本発明の特に好ましい面に
おいて、ブリッジは、ブリッジされたオリゴペプチドが
細胞膜及び特に真核植物細胞の細胞膜を通って動ける能
力を妨害してはならない。即ち、本発明の好ましいブリ
ッジされたオリゴペプチドは、細胞外空間に輸送されう
る。本発明のオリゴペプチドは、いくつかの利点を持
つ。そのより重要なものの一つは、病原体に対する保護
を与えるこれら蛋白の能力である。上述のように、本発
明者は、この抗菌活性のメカニズムを完全に判っている
訳ではない。しかし、特定の作用理論に限定されるもの
ではないが、本発明者は、この活性は、病原体の細胞膜
にいおいて集合体及び膜破壊的チャンネルを形成するペ
プチドの能力に関係すると考えている。これら現象を促
進するオリゴペプチドの能力は、個々のオリゴペプチド
及び実際に多くの場合に相互作用する複数のオリゴペプ
チドのサブユニットの能力に少くとも部分的に依存する
ようである。これに従う頭尾オリゴペプチドは分子間相
互作用及び/又はオリゴペプチド間相互作用により有益
な集合体を促進する能力を示しうるが、一方、本発明の
ブリッジの使用により得られる結局は、少くとも植物病
原性微生物に対するオリゴペプチドのより大きな活性
(関連するAMPPPモノマーサブユニットに比べ)さ
え示す。この現象の説明の一部は、種々のオリゴペプチ
ド成分の分子内ダイナミックスにあるかも知れない。た
とえば、頭尾二量体(SEQ ID No.2)−(S
EQ ID No.2)は、高めらた活性を持つことが
判った。これは、二つのペプチドモノマーを結びつけて
いるペプチド結合を取囲む領域の「フレキシビティ」に
よるかも知れない。この領域が有利な二次及び三次コン
ホメーションを許す故に、結合されたペプチドモノマー
は相互作用を許される。この相互作用は、モノマーの一
部が遷移的期間でさえ、相対的に極近接して置かれる能
力に部分的に依存する。極近接という言葉は、少くとも
第一の及び少くとも第二のペプチドモノマーの夫々のあ
る部分が互に約10オングストローム未満、より好まし
くは互いに約7オングストローム未満内にもたらされる
ことを意味する。本発明者は、ブリッジの使用が活性の
更なる向上を与えることを見い出した。即ち、ブリッジ
の使用は、おそらく、オリゴペプチドのサブユニット内
の分子間相互作用を促進する。本発明に従うブリッジ
は、種々の方法でこれを達成しうる。ブリッジ(少さい
ものさえ)の使用は、個々のモノマー内に十分な空間を
与えて、不利な立体障害を除く、又は有利な分子間相互
作用を高めるであろうエネルギー的に安定な結合の形成
を与えうる。更に、或るブリッジの使用は、有利なコン
ホメーションの形成を許すに十分な程度のフレキシビテ
ィをオリゴペプチドに与えうる。即ち、フレキシビティ
を与えることにより、ペプチドモノマー間に有利な間隔
を与え、そしてモノマー間相互作用を許すことができ
る。他の可能性は、「フレキシブル」ではないけれど
も、有利なモノマー間相互作用を促進する位置にペプチ
ドモノマーを置く特定のコンホメーションを与えるブリ
ッジの使用である。本発明者は、5つ以下のアミノ酸の
比較的小さなブリッジが、本発明に従うオリゴペプチド
の構築に特に有用であることを見い出した。これらブリ
ッジは、モノマー間相互作用を更に促進する運動範囲を
許し、又はそのような相互作用を直接促進する又は与え
る二次構造を提供するのに十分なフレキシビリティを、
得られた構造に与える。本発明者はまた、得られたオリ
ゴペプチドの構造を抑制しそしてモノマー間の可能性あ
る相互作用を阻げるかも知れない望ましくないペプチド
二次構造、たとえばアルファヘリックス又はベータスト
ランドは一般に5より多いアミノ酸長さを必要とするこ
とを見い出した。W.カブシュ(Kabsch)とC.
サンダー(Sander),「Dictionary
of protein secondary stru
cture:pattern recognition
of hydrogen−bonded and ge
ometrical figures」Biopoly
mers 22,(1983),2577−2637お
よびR.ムスサミイ(Muthusamy)とP.K.
ポヌスワミイ(Ponnuswamy),「Varia
tion of amino acidpropert
ies in protein secondary
structures,alpha−helices
and beta−strands」,Int.J.P
eptide Protein Res.38,(19
90),378−395を、天然蛋白におけるアルファ
ヘリックス及びベータストランドの分析に関し参照され
たい。本発明の好ましいブリッジの一つは、(SEQ
ID No.5(ここでXaa〜Xaaは独立に、
Ala、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、G
lu、Gly、Pro、Ser、Thr、Tyr及びV
alより成る群から選択される)の構造を持つ。特に好
ましいブリッジは、XaaがGly、XaaがGl
y、XaaがSer、XaaがSer、Xaa
Glyのもの、又はXaa〜Xaaが総てアミノ酸
Glyであるものである。5つのアミノ酸を含む他の好
ましいブリッジは、(SEQ ID No.5)(ここ
でXaaがGly、XaaがArg、XaaがA
rg、XaaがPro、XaaがGlyである)の
構造を持つ。Glyに富むブリッジである後者は、溶液
中でフレキシブルであると予想される。なぜなら、Gl
y側鎖部分は、オリゴペプチドの何らかの有りうるたた
み込みを立体的に阻げて、オリゴペプチドのペプチドサ
ブユニットの間のモノマー間相互作用を許しかつ事実促
進することはなさそうであるからである。その結果は、
標的病原性微生物に対するオリゴペプチドの活性の増大
である。また、Gly側鎖分子は、有益なモノマー間相
互作用を妨害しうる水素結合又は静電荷ブリッジのよう
なエネルギー的に安定な構造又は相互作用に参加できな
い。同様に、種々の二次構造予測アルゴリズム〔W.カ
ブシュ及びC.サンダー〔Biopolymers 2
2(1984)2577−2637;J.Garnie
r et al.,J.Mol.Biol.120(1
978)97−120;及びP.Y.Chou &
G.D.Fasman,Biochemistry,1
3(1974)211−222参照〕により予測される
ように水性溶液中でフレキシブルであることができ、か
つGlyに富むペプチドブリッジは、従って本発明にと
って許容できるであろう。ブリッジされたペプチド配列
の好ましい例は(これらに限定されないが)、1〜5の
アミノ酸を含む下記のものである。Ser−Ser−G
ly−Gly、Ser−Ser−Gly−Gly−Gl
y、Ser−Gly−Gly−Ser、Ser−Gly
−Ser−Gly−Gly、Gly−Gly−Gly−
Gly−Ser、Gly、Gly−Glyなど。好まし
いブリッジペプチド又はより好ましいブリッジペプチド
のサイズ要求を満たしうるブリッジペプチドの多数の他
の組成がある。好ましい組成は、ベータターンを含むも
のであるが、これに限定されない(B.L.Siban
da及びJ.M.Thornton,Nature,3
16,(1985),170−174;及びJ.S.R
ichardson及びD.C.Richardso
n,前出、を参照)。同様に、単一アミノ酸ブリッジた
とえば二つの抗菌性ペプチドモノマーの間のブリッジと
しての単一のGlyの使用は、本明細書に記載したタイ
プのモノマー間相互作用を促進するのに十分なフレキシ
ビティ及び/又は十分な二次構造を与えうる。ブリッジ
は、本発明に従い有効であるために5以下のアミノ酸に
限られる必要はない。しかし、より大きいブリッジは得
られるオリゴペプチドに望ましくない二次及び/又は三
次コンホメーションを与えるかも知れないので、本発明
のオリゴペプチドの種々のペプチドサブユニット間のモ
ノマー間相互作用を与える又は促進するであろうブリッ
ジのみを選択することが重要である。本発明で有用なよ
り長いブリッジの群は、ヘリックス結合ペプチドユニッ
トたとえばトランスメンブラン蛋白質の細胞外ドメイ
ン、ループ又は他のフレキシブル結合ペプチド鎖を含
む。本発明で有用なトランスメンブラン蛋白の細胞外ド
メインは、約6〜約100のアミノ酸の種々の長さであ
る。細胞又は細胞膜内にあるドメインではなくて、これ
らドメインは、それらが細胞膜を通って輸送されること
ができ、従って、モノマー間相互作用を促進するだけで
なく、細胞外空間への排せつをも促進するので、有用で
ある。また、これら細胞外ドメインは、ある場合に、本
明細書で述べるシグナル又は標的蛋白として働きうる。
K.ベルナー(Verner)及びG.シャッツ(Sc
hatz),「Protein Translocat
ion Across Membranes」Scie
nce241,(1988),1307−1313;
L.Gierasch,「Signal Sequen
ces」Biochemishy 28,(198
9),924−930;及びvan Heijine、
前出、参照。天然に知られている多くのそのような細胞
外ドメイン、たとえば(SEQ ID No.16)又
は(SEQ ID No.17)の構造を持つペプチド
がある。本発明に従いオリゴペプチドを形成するにおい
てブリッジとして有用でありうる別の公知の細胞外ドメ
インは、下記に同定されている。P.R.Schofi
eldら、“Sequence and Functi
onal Expression of the GA
BA Receptor Shows a Liga
nd−Gated Receptor super−F
amily,”Nature 328,(1987),
221−227;J.E.O’Tousaら.,“Th
e Drosophila ninaE Gene E
ncodes an Opsin,”Cell 40,
(1985),839−850;A.Vassarot
tiら、“Independent Mutation
sat the Amino Terminus of
a Protein Act as Surroga
te Signals for Mitochondo
rial Import,”EMBOJ.6,(198
7),705−711;J.P.Adelmanら、
“Isolation of The Gene an
d Hypothalamic cDNA for t
he Common Precursor of Go
nadotropin−Releasing Horm
one And Prolaction Releas
es−Inhibiting Factor in H
uman and Rat,”Proc.Natl.A
cad.Sci.(U.S.A.)83,(198
6),179−183;C.S.Zukerら、“Is
olation and Structure of
a Rhodopsin Gene from D.m
elanogaster,”Cell 40,(198
5),851−858;H.Vogalら、“The
Structure of the Lactose
Permease Derived from Rom
an Spectroscopy and Predi
ction Methods,”EMBOJ.4,(1
985),3625−31;T.J.Jentsch
ら、“Primary Sctucture of
orpedo marmorataChloride
Channel Isolated by Expre
ssion Cloning in Xenopus
Oocytes,”Nature 348,(199
0),510−513;A.Kambら、“Molec
ular Characterization of
Shaker,a Drosphila Gene t
hat Encodes a Potassium C
hannel,”Cell 50,(1987),40
5−413;A.Baumannら、“Molecul
ar Organization ofthe Mat
erial Effect Region of th
Shaker Complex of Droso
phila;Characterization of
an I Channel Transcript
with Homology to Vertebra
te Na Channel,”EMBO J.6,
(1987),3419−29;T.Tanabeら、
“Primary Structure of the
Receptor for Calcium Cha
nnel Blockers fromSkelata
l Muscle,”Nature 328,198
7,313−318;U.B. Kauppら、“Pr
imary Structureand Functi
onal Expression from Comp
lementary DNA of the Rod
Photoreceptor Cycle GMP−g
ated Channel,”Nature 342,
(1989),762−766;M.Nodaら、Na
ture 322,(1986),826−828. オメガループは、規則立った構造を持たず、その端から
端までの距離が約10オングストローム未満である、一
般に約6〜約16のアミノ酸の長さの構造である。いく
つかのオメガループは、もっと長い。これらループのい
くつかは、細胞外ドメインとしても分類できる。天然に
知られている多数のそのようなループ、たとえばファー
ジT4リゾチームのjp.48部分(残基134〜13
9)(SEQ ID No.18)又はBacillu
s stearothermophilus ther
molysinの一部(残基188〜203)(SEQ
ID No.19)がある。本発明に従いオリゴペプチ
ドを形成するにおいてブリッジとして有用でありうる他
の公知オメガループは、J.F.レジンスキー及びD.
G.ローズ(J.F.Leazczynski及びG.
D.Rose),“Loops in Globula
r Proteins:A NovelCategor
y of Secondary Structur
e,”Science 234,(1986),849
−855に同定されている。本発明のオリゴペプチドで
用いられるとき、これらオメガループは、モノマーを十
分に近接させることによってモノマー間相互作用を促進
しうる。本発明に従いブリッジとして用いうる他のフレ
キブルな接続ペプチド鎖は、たとえば(SEQ ID
No.23)の構造を持つペプチドである。J.S.ヒ
ューストン(Huston)ら、「Protein E
ngineeringof Antibody Bin
ding Sites:Recovery of Sp
ecific Activity in an Ant
i−digoxin single−chain Fv
analog produced in Esche
richia coli」Proc.Natl.Aca
d.Sci.,(USA)85,(1988),587
9−843参照。本発明の好ましい実施態様において、
そのようなより長い鎖のブリッジは、一つのオリゴペプ
チド内の少くとも二つのペプチドモノマーの間隔を与え
又は促進して、約10オングストローム、より好ましく
は約7オングストローム内に互を置くことができる。
J.S.リチャードソン(Richardson),
“The anatomy and taxonomy
of protein structure,”Ad
v.Protein Chem.34,(1981),
167−339及びJ.S.リチャードソンとD.C.
リチャードソン、“Principles and P
atterns of protein confor
mation,”in Prediction of
ProteinStructure and the
Principles of Protein Con
formation(G.D.ファスマン編集;Ple
numPress,New York,NY),pp.
1−98(1989)を、上記いくつかの段落に述べた
ペプチド又は蛋白の二次構造要素の定義及び検討のため
に参照されたい。従って、本発明のブリッジは、1つの
アミノ酸のように小さくてもよく、また100のアミノ
酸のように大きくてもよい、しかし、より好ましくは、
ブリッジは約1〜約20のアミノ酸を含む。ブリッジの
長さは、多数の因子に基いて変わりうる。本発明の好ま
しい実施態様において、ブリッジは、Ala、Arg、
Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gly、H
is、Ile、Leu、Lys、Met、Phe、Pr
o、Ser、Thr、Trp、Tyr及びValから成
る群から選ばれることができる一つのアミノ酸である。
本発明のこの面でのより好ましい実施態様において、ブ
リッジはAla、Arg、、Asn、Asp、Gln、
Glu、Gly、His、Ile、Leu、Lys、M
et、Phe、Ser、Thr、Trp、Tyr、an
d Valより成る群から選ばれた一つのアミノ酸から
成る。本発明で特に好ましくはブリッジは、Gly、A
la又はSerである。2〜4のアミノ酸を持つブリッ
ジも、オリゴペプチドの作成のために有利に用いうる。
これらブリッジで用いられるアミノ酸は、Ala、Ar
g、Asn、Asp、Cys、Gln、Glu、Gl
y、His、Ile、Leu、Lys、Met、Ph
e、Pro、Ser、Thr、Trp、Tyr及びVa
lから成る群から選ばれることができる。より好ましく
は、アミノ酸は、Ala、Arg、Asn、Asp、C
ys、Gln、Glu、Gly、His、Lys、Pr
o、Ser、Thr、Tyr及びValから成る群から
選ばれる。本発明の好ましいブリッジは、(SEQ I
D No.4)(ここでXaa〜Xaaは直上で述
べたように置換されてもよい)の構造を持つものを包含
する。得られるブリッジは、XaaがGly、Se
r、Asn又はLys、XaaがGly、Lys、A
sp、Ala又はArg、XaaがGly、Glu、
Thr又はSer、XaaがGly、Glu、Pro
又はSerであるものを包含する。一以上のCysアミ
ノ酸を含むブリッジも含まれうる。2〜4のアミノ酸長
さのブリッジは、たとえばベータターンを形成するペプ
チドたとえば、Gly−Gly、Ser−Lys、Se
r−Gly、Asn−Lys−Glu−Glu、及びS
er−Asp−Gly−Pro、ならびに他のペプチ
ド、たとえばSer−Ser、Gly−Arg−Se
r、Ala−Lys−Ala、Lys−Ala−Thr
−Glu、及びGly−Arg−Ser−Serを包含
する。2〜5のアミノ酸長さを含む他のブリッジはAl
a、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Gl
u、Gly、His、Ile、Leu、Lys、Me
t、Phe、Pro、Ser、Thr、Trp、Ty
r、及びValより成る群から選ばれたアミノ酸より構
成されるものである。より好ましくは、アミノ酸は、A
la、Arg、Asn、Asp、Cys、Gln、Gl
u、Gly、His、Lys、Pro、Ser、Th
r、Tyr、及びValより成る群から選ばれる。本発
明の好ましい他のブリッジは、(SEQ ID No.
5)(ここでXaa〜Xaaは上記の群から選ばれ
ることができる)の構造を持つものである。好ましい実
施態様において、この5員ブリッジは、Gly、Al
a、His、Lys、Ser、Arg及びProより成
る群から選ばれ、構造(SEQ IDNo.5)の特に
好ましいブリッジは、Xaa〜XaaがGlyであ
るものである。本発明に従ういくつかの代表的ブリッジ
は、下記を包含するが、これらに限定されない。(SE
Q ID No.1)−(SEQ ID No.5)−
(SEQ IDNo.1);(SEQ ID No.
2)−(SEQ ID No.5)−(SEQ ID
No.2);(SEQ ID No.1)−(SEQ
ID No.5)−(SEQ ID No.20)
***;(SEQ ID No.1)−Ala−(SE
Q ID No.3)****;(SEQ ID N
o.1)−(Gly)−(SEQ ID No.3)
****;(SEQ ID No.3)−(SEQ I
D No.4)−(SEQ ID No.
3)****;(SEQ ID No.3)−Cys−
Gly−Gly−(SEQ ID No.
3)****;(SEQ ID No.3)−Gly−
Gly−Gly−(SEQ ID No.1);(SE
Q ID No.1)−(SEQ ID No.5)−
(SEQ ID No.1)−(SEQ ID No.
1)−(SEQID No.7)***;(SEQ I
D No.3)−(SEQ ID No.5)−(SE
Q ID No.3)−(SEQ ID No.5)−
(SEQ ID No.3)****;(SEQ ID
No.3)−Gly−(SEQ ID No.3)−
Gly−(SEQ ID No.3)****;(SE
Q ID No.3)−Gly−(SEQ ID N
o.3)−(SEQ IDNo.5)−(SEQ ID
No.3)****;and(SEQ IDNo.2
0)−(SEQ ID No.4)−(SEQ ID
No.9)−(SEQ ID No.3)****、こ
こで“***”及び“****”は上述と同じ意味を持
ち、(SEQ ID No.5)のXaa〜Xaa
は、(SEQ ID No.4)のXaa〜Xaa
と同様に、夫々Glyである。ブリッジするペプチドを
用いずに、そして事実、ペプチド結合でペプチドサブユ
ニットを結合することなしに、オリゴペプチドを構成す
ることもできる。詳しくは、本発明のオリゴペプチド
を、ジスルフィド結合、又は隣接サブユニットの末端に
おける適当に配置されたGlyアミノ酸の酸化から得ら
れる接続により、個々のペプチドサブユニットを結合す
ることによって作ることができる。本発明のこの面に従
うオリゴペプチドは、上記したものと違って、二つの隣
接するペプチドサブユニットの各N又はC末端が互にジ
スルフィド結合されて、頭頭又は尾尾配置で結合される
ことができる。これは、接続されるべき二つの隣接ペプ
チドモノマー夫々のN又はC末端にCysを付着する
(すなわち、本発明に従う種々のペプチドモノマーの二
つの単一残基C又はN末端付加導体を用いる)、又は特
定のペプチドに含まれる個々のN又はC末端アミノ酸を
Cysで置き代える(すなわち、二つの単一又は複数残
基置換誘導体を結合する)ことによって達成しうる。本
発明に従うジスルフィド結合されたオリゴペプチドの第
一の形(即ち、頭頭)の例は、夫々がN末端Glyに付
着されペプチド結合されたCysを有する、(SEQ
ID No.1)の構造の二つのペプチドから作られた
二量体である。二つのN末端Cysは、ペプチドモノマ
ーのように、ジスルフィド結合により結合される。本発
明に従うジスルフィド結合されたオリゴペプチドの第二
の形(即ち、尾尾)の例は、(SEQ ID No.
3)(ここでXaaはPhe、XaaはLeu、X
aaはHis、XaaはSer、Xaa10はGl
y、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、Xaa
13はGly、Xaa18はGly、Xaa19はGl
u、Xaa20はMet、Xaa22はLysそしてX
aa23はCysである)の構造を持つ二つのペプチド
のジスルフィド結合を含む。マガイニン1のこれら第一
残基置換誘導体はすると、二つのC末端Cysの間に形
成されるジスルフィド結合により結合される。上記の例
で用いたペプチドモノマーは、ジスルフィド結合された
オリゴペプチドを形成するように組合わされてもよい。
たとえば、用いられる少くとも一つの第一のペプチドモ
ノマーは、(SEQ ID No.3)(ここでC末端
アミノ酸(通常はSer)がCysで置き代えられ、つ
まり置換されている)の塩基構造を持つ上記の単一残基
置換誘導体であり、そして少くとも一つの第二のペプチ
ドモノマーは、たとえば(SEQ ID No.2)
(ここでCysはそのC末端Serにペプチド結合され
ている)の構造を持つペプチドの単一残基C末端付加誘
導体でありうる。すると、ジスルフィド結合は、二つの
C末端Cysアミノ酸の間に形成されることができ、本
発明に従う尾尾ジスルフィド結合された二量体オリゴペ
プチドが作られる。本発明に従うジスルフィド連結され
たオリゴペプチドはまた、頭尾配置で結合されてもよ
い。たとえば、構造(SEQ ID No.3)を持
ち、かつC末端アミノ酸をCys置換された第一のペプ
チド及びN末端に付着されたCysを持つ(SEQ I
D No.1)の第二のペプチドは、ジスルフィド連結
により結合されて、二量体オリゴペプチドを形成でき
る。このオリゴペプチドは、構造(SEQ ID N
o.3)−S−S−Cys−(SEQ ID No.
1)ここで(SEQ ID No.3)についてXaa
−Phe、Xaa−Leu、Xaa−His、X
aa−Ser、Xaa10−Gly、Xaa11−L
ys、Xaa12−Phe、Xaa13−Gly、Xa
18−Gly、Xaa19−Glu、Xaa21−M
et、Xaa22−Lys、及びXaa23−Cys、
を持つであろう。好ましくは、本発明のオリゴペプチド
は、単一のみのジスルフィドブリッジを持つ。即ち、た
とえば、一つのジスルフィドブリッジを持つオリゴペプ
チドは、上述したような頭尾配置で直接結合された他の
ペプチドサブユニット、及び/又は上述のようにブリッ
ジで結合されてもよい追加的ペプチドサブユニットを含
みうる。これらオリゴペプチドの例としては、下記が挙
げられるが、これに限定されない。HO−(SEQ I
D NO.20)−Cys−S−S−Cys−(SE
QID NO.20)−OH:HN−(SEQ ID
NO.20)−Cys−S−S−Cys−(SEQI
D NO.20)−NH;HN−Met−(SE
Q ID NO.9)−Cys−S−S−Cys−(S
EQ ID NO.1)−OH;HN−Met−(S
EQ ID NO.20)−Cys−S−S−Cys−
(SEQ ID NO.20)−OH;HN−Met
−(SEQ ID NO.20)−(SEQ ID N
O.5)−Cys−S−S−Cys−(SEQ ID
NO.20)−OH;HN−Met−(SEQ ID
NO.20)−(SEQ ID NO.1)−Cy
s−S−S−Cys−(SEQ ID NO.2)−O
H;HN−(SEQ ID NO.20)−(SE
Q ID NO.9)−Cys−S−S−Cys−(S
EQ ID NO.10)−OH;HN−(SEQ
ID NO.1)−(SEQ ID NO.15)−
(SEQ ID NO.3)−Cys−S−S−Cys
−(SEQ ID NO.9)−(SEQ ID N
O.5)−(SEQ ID NO.20)−OH. 上述のように、「−」はペプチド結合を示し、「−S−
S−」はジスルフィド結合を示し、「*」は反転された
位置でのペプチドを示す。隣接ペプチドサブユニット間
にジスルフィド結合を与える方法としての末端Cysの
使用はまた、同じ末端Cysがペプチド結合により他の
ペプチドに更に結合する可能性を許す。ここで「他のペ
プチド」とは、単一のアミノ酸残基のような小さな構
造、及び少くとも一つの病原体に対し活性なペプチドを
含む。それは、全く不活性なペプチドでもよい。従っ
て、特定のCysがペプチド結合により二つのペプチド
に機能的に結合され(その一つがペプチドモノマーであ
る)、また少くとも一つの他のペプチドモノマー上に含
まれるCysにジスルフィド結合により結合されている
枝分れしたオリゴペプチドを作ることができる。そのよ
うなペプチドの例は、少くとも一つの第一のペプチドモ
ノマーが構造(SEQ ID No.1)を持つペプチ
ドの単一残基C末端付加誘導体であり、かつ少くとも一
つの第二のペプチドモノマーが構造(SEQ ID N
o.2)のペプチドの単一残基N末端付加誘導体であ
り、かつたとえば構造(SEQ ID No.6)のも
う一つのペプチドが備えられるところのオリゴペプチド
を包含する。得られるペプチドは、下記のように示され
る。
【化1/】ここで「−」はペプチド結合を示し、「−S
−S−」はジスルフィド結合を示す。このタイプのオリ
ゴペプチドの他の例は、下記の構造を持つ。
【化2/】ここで、アスタリスクは、反転されたペプチ
ド(この例ではCysの単一残基C末端付加を持つ(S
EQ ID No.2)の反転形)を示し、「−」はペ
プチド結合を示し、「−S−S−」はジスルフィド結合
を示す。第一の例は、ジスルフィド結合されたペプチド
モノマーについて頭尾配置を含み、第二の例は、尾尾配
置を示す。本発明に従う別のオリゴペプチドは、内部的
にCysで置換された少くとも一つのペプチドモノマー
を含む。即ち、これらオリゴペプチドは、N又はC末端
以外でCysにより置換された少くとも一つのモノマー
を用いる。従って、各ペプチドモノマーの内部部分内で
ペプチドを「架橋」することができる。たとえば、夫々
が位置22でCysにより置換された(即ち、位置Xa
22で通常のAsnをCysで置換)ところの構造
(SEQ ID No.2)を夫々持つ二つのペプチド
モノマーがジスルフィド結合されうる。あるいは、一つ
の内部的にCys置換されたペプチドモノマーは、上述
したN又はC末端Cysモノマーにジスルフィド結合に
より連結されうる。そのようなオリゴペプチドの例は、
構造(SEQ ID No.2)−Cys(すなわち、
マガイニン2の単一残基C末端付加誘導体)を持つ第一
のペプチドモノマー及び構造(SEQ ID No.
2)(ここでたとえば、位置Xaa22のAsnはCy
sで置換されている)を持つ第二のモノマーのジスルフ
ィド結合を介する連結を含む。すると、これらモノマー
は、二つのCysアミノ酸の間に形成されたジスルフィ
ド結合により接続される。本明細書で定義したブリッジ
及びジスルフィド結合の両者を含むブリッジ化構造を持
つオリゴペプチドを作ることも、本発明に従い有利であ
る。即ち、たとえば、構造(SEQ ID No.3)
−S−S−Cys−(SEQ ID No.4)−(S
EQ ID No.2)〔ここで(SEQ ID N
o.3)中のXaaはPhe、XaaはLeu、X
aaはHis、XaaはCys、Xaa10はGl
y、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、Xaa
13はGly、Xaa18はGly、Xaa19はGl
u、Xaa21はMet、Xaa22はLysそしてX
aa23はSerであり、そして(SEQ ID N
o.4)のXaa〜Xaaは夫々Glyである〕を
持つオリゴペプチドを作ることができる。ジスルフィド
結合は、第一のペプチドモノマーの位置8のCysと、
第二のモノマーに付着された、5つのGlyを含むブリ
ッジに付着されたN末端Cysの間に形成される。複数
のブリッジユニットを含めることも有用であり、たとえ
ば得られる構造は次の通りである。(SEQ ID N
o.2)−(SEQ ID No.5)−Cys−S−
S−Cys−(SEQ ID No.5)−(SEQ
ID No.3)又は(SEQ ID No.2)−A
la−Cys−S−S−Cys−Gly−(SEQ I
D No.2) ここで「*」は、反転された位置のペプチドを示す。相補的ペプチド混合物 バスコムら(前出)は、公知の抗菌性ペプチドの構造を
修飾する試みにおいて、或るペプチドが、一つの特定の
病原体又は病原体群に対する有効性を失い、同時の他の
ものに対する活性を少くとも実質上失わないことを発見
した。即ち、たとえば、構造(SEQ ID No.
2)(ここで位置8のSerはGluで置換されてい
る)を持つペプチドは、マガイニン2と比べて、植物病
原性真菌に対し比較的活性なままである。しかし、修飾
は予期せざることにかつ有利なことにも、得られたペプ
チドの蛋白分解的減成への感受性を50%以上減少し、
またペプチドの植物毒性を50%減少した。不幸にも、
このペプチドは、少くとも一つの植物病原性バクテリア
に対する有効性を大きく失った。同様に、本発明者は、
公知の天然に生じるペプチドP1が植物病原性バクテリ
アに対してAMPPPのように高度に有効であり、かつ
植物毒性及び蛋白分解感受性が非常に低いことを見い出
した。しかし、P1は、少くともいくつかの植物病原性
真菌に対し、極少ししか有効でない。これら観察及び発
見は、直上の述べた二つのような組成物を組合せて、得
られる混合物が単独のペプチドの使用で達成できるより
もはるかに広いスペクトルの抗菌性を持つという概念へ
と導く。従って、これら二つの組成物の一体化の効果
は、相補的である。本発明のこの面における抗菌性組成
物は、一つの群の病原体に対して比較的活性であり、他
の群の病原体に対して比較的低活性な少くとも一つの第
一の抗菌性ペプチド、及び上記少くとも一つの第一の抗
菌性ペプチドが比較的不活性であるところの病原体の群
に対して比較的活性であり、かつ上記少くとも一つの第
一の抗菌性ペプチドが比較的活性であるところの病原体
の群に対して比較的不活性である少くとも一つの第二の
抗菌性ペプチドを含む。ペプチドという言葉が、本発明
のこの面で(つまり相補的ペプチド混合物に関して)用
いられるとき、相補的ペプチドのような「ペプチドモノ
マー」を意味しているのではない。活性な形において、
相補的ペプチドは互に結合されることを意図されてい
ず、従って「モノマー」ではない。少くとも一つの第一
の抗菌性ペプチドも、少くとも一つの第二の抗菌性ペプ
チドも、植物病原体に対して活性である必要はない。し
かし、上述の少くとも一つが少くとも一つの植物病原体
に対して活性であることが好ましく、またより好ましく
は、上記抗菌性ペプチドの両者が少くとも一つの植物病
原体に対して活性である。本発明のこのより好ましい態
様に従い、少くとも一つの第一の抗菌性ペプチドが植物
病原性バクテリアに対して比較的活性であり、かつ植物
病原性真菌に対して比較的不活性であり、少くとも一つ
の第二の抗菌性ペプチドが植物病原性真菌に対して比較
的活性であり、かつ植物病原性バクテリアに対して比較
的不活性である。本発明のこの面に従い、それから少く
とも一つの第一の抗菌性ペプチドが選択されうるところ
の代表的ペプチドは下記を包含する。(SEQ ID
No.6);(SEQ ID No.3)ここでXaa
はPhe、XaaはLeu、XaaはHis、X
aaはSer、Xaa10はLys、Xaa11はL
ys、Xaa12はPhe、Xaa13はAla、Xa
18はAla、Xaa19はIle、Xaa21はM
et、Xaa22はAsn、そしてXaa23はSer
である;(SEQ ID No.3)ここでXaa
Asn、XaaはLeu、XaaはHis、Xaa
はSer、Xaa10はLys、Xaa11はLy
s、Xaa12はPhe、Xaa13はAla、Xaa
18はAla、Xaa19はIle、Xaa21はMe
t、Xaa22はAsn、そしてXaa23はSerで
あり、N末端Glyにペプチド結合されたMetを持
つ;(SEQ ID No.2)にペプチド結合された
(SEQ ID No.2);(SEQ ID No.
5)のブリッジにペプチド結合された(SEQ IDN
o.2)、ここでブリッジは構造(SEQ ID N
o.2)の別のペプチドに結合されている;(SEQ
ID No.3)、ここでXaaはPhe、Xaa
はLeu、XaaはHis、XaaはSer、Xa
10はLys、Ser11はLys、Xaa12はP
he、Xaa13はAla、Xaa18はAla、Xa
19はGlu、Xaa21はMet、Xaa22はA
snそしてXaa23はSerである;それにペプチド
結合されたN末端Metを更に含む直上で述べたAMP
PP、及び同じマガイニン1置換誘導体。上記少くとも
一の第二の抗菌性ペプチドは、(SEQ ID No.
1)、(SEQ ID No.2)、N末端Glyにペ
プチド結合されたMetを持つ(SEQ ID No.
2)、位置21のMetが酸化されている(SEQ I
DNo.2)、位置21のMetが除去されている(S
EQ ID No.1)、N末端Glyが除去されかつ
位置2のIleがMetで置き代えられている(SEQ
ID No.2)、位置10のLysがHisで置き
代えられている(SEQ ID No.2)、位置11
のLysがHisで置き代えられている(SEQ ID
No.2)、位置10及び11のLysが夫々His
及びHisで置き代えらえている(SEQ ID N
o.2)、位置8のSerがThrで置き代えられてい
る(SEQ ID No.2)、位置8のSerがAl
aで置き代えられている(SEQ ID No.2)、
位置7のHisがPheで置き代えられている(SEQ
ID No.2)、夫々位置22及び23のAsn及
びSerが除去されている(SEQ ID No.
2)、位置10のGlyがHisで置き代えられている
(SEQ ID No.1)、N末端Glyが除去され
ている(SEQ ID No.2)、N末端Gly及び
位置2のIleが除去されている(SEQ ID N
o.2)、N末端Gly及び位置2のIleが除去され
ている(SEQ ID No.1)、N末端Glyが除
去されている(SEQ ID No.1)、N末端Gl
yにペプチド結合されたMetを有する(SEQ ID
No.1)、C末端Serが除去されている(SEQ
ID No.1)、C末端Ser及び位置22のLy
sが除去されている(SEQ IDNo.1)、位置2
2のAsnがGlyで置き代えられている(SEQ I
DNo.2)、C末端Serが除去され、位置7のHi
sがArgで置き代えられ、位置8のSerがGluで
置き代えられ、かつN末端Glyにペプチド結合された
Metを有する(SEQ ID No.1)、及び位置
7のHisがArgで置き代えられ、位置8のSerが
Gluで置きかえられ、位置23のSerがProで置
き代えられ、かつN末端Glyにペプチド結合されたM
etを有する(SEQ ID No.1)(つまり
((SEQ ID No.20)から成る群から選択さ
れうる。もちろん、本発明の抗菌性組成物が二つのみの
相補的抗菌性ペプチドの使用に限定される必要はない。
たとえば、植物病原性バクテリアに対して高度に活性P
1は、他の二つのAMPPPと組み合わされることがで
き、その各々は別の群の植物病原性真菌に対して活性で
ある。得られた三成分混合物は従って、いずれか一つの
ペプチド単独よりもはるかに広いスペクトルの保護を与
える。このように追加的な利益が、相補的混合物におけ
る3つ以上の抗菌性ペプチドの使用から得られる。たと
えば、混合物に第3の抗菌性混合物を加えることがで
き、これは混合物中の他二成分のペプチドの一つと幾分
類似の植物病原体に対する活性範囲を持ち、しかし、他
二成分ペプチドのいずれよりも植物毒性が極めて低く又
は蛋白分解的減成に対して極めて抵抗性でありうる。得
られる混合物は、従って、夫々の個々の成分の利点を共
有している。本発明の好ましい混合物は、下記の混合物
を包含する。(SEQ ID NO.6)プラス(SE
Q ID NO.1);(SEQID NO.6)プラ
ス(SEQ ID NO.10);(SEQ ID N
O.6)プラスMet−(SEQ ID NO.3)こ
こで(SEQ ID NO.3)についてXaaはP
he、XaaはLeu、XaaはArg、Xaa
はGlu、Xaa10はGly、Xaa11はLys、
Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18
はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、
Xaa22はLys、そしてXaa23はPro;(S
EQ IDNO.6)プラス(SEQ ID NO.
3)ここで(SEQ ID NO.3)についてXaa
はPhe、XaaはLeu、XaaはHis、X
aaはSer、Xaa10はGly、Xaa11はL
ys、Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xa
18はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はM
etであり、Xaa22及びXaa23は除去されてい
る;(SEQ ID NO.6)プラス(SEQ ID
NO.3)ここで(SEQ ID NO.3)につい
てXaaはPhe、XaaはLeu、XaaはH
is、XaaはSer、Xaa10はLys、Xaa
11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13はGl
y、Xaa18はGly、Xaa19はGlu、Xaa
21はMetであり、Xaa22及びXaa23は除去
されている;(SEQ ID NO.6)プラス(SE
Q ID NO.3)ここで(SEQ ID NO.
3)についてXaaは除去され、XaaはPhe、
XaaはLeu、XaaはHis、XaaはSe
r、Xaa10はGly、Xaa11はLys、Xaa
12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18はGl
y、Xaa19はGlu、Xaa21はMetそしてX
aa22はLysかつXaa23はSer;(SEQ
ID NO.6)プラス(SEQ ID NO.3)こ
こで(SEQ ID NO.3)についてXaaは除
去され、XaaはPhe、XaaはLeu、Xaa
はHis、XaaはSer、Xaa10はLys、
Xaa11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13
はGly、Xaa18はGly、Xaa19はGlu、
Xaa21はMet、そしてXaa22はAsnかつX
aa23はSer;(SEQ ID NO.6)プラス
(SEQ ID NO.3)ここで(SEQ ID N
O.3)についてXaaはPhe、XaaはLe
u、XaaはHis、XaaはSer、Xaa10
はGly、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、
Xaa13はGly、Xaa18はGly、Xaa19
はGlu、Xaa21はMet、そしてXaa22はA
snかつXaa23はSer;(SEQ ID NO.
6)プラス(SEQ ID NO.3)ここで(SEQ
ID NO.3)についてXaaは除去されXaa
はPhe、XaaはLeu、XaaはHis、X
aaはSer、Xaa10はGly、Xaa11はL
ys、Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xa
18はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はM
et、そしてXaa22はLysかつXaa23はSe
r;(SEQ ID NO.6)プラス(SEQ ID
NO.7);(SEQ ID NO.2)−(SEQ
ID NO.2)プラス(SEQ ID NO.
1);(SEQ ID NO.2)−(SEQ ID
NO.2)プラス(SEQ ID NO.10);(S
EQ ID NO.2)−(SEQ ID NO.2)
プラスMet−(SEQ ID NO.3)ここで(S
EQ ID NO.3)についてXaaはPhe、X
aaはLeu、XaaはArg、XaaはGl
u、Xaa10はGly、Xaa11はLys、Xaa
12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18はGl
y、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、Xaa
22はLys、そしてXaa23はPro;(SEQ
ID NO.2)−(SEQ ID NO.2)プラス
(SEQ ID NO.3)ここで(SEQ ID N
O.3)についてXaaはPhe、XaaはLe
u、XaaはHis、XaaはSer、Xaa10
はGly、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、
Xaa13はGly、Xaa18はGly、Xaa19
はGlu、Xaa21はMetであり、そしてXaa
22及びXaa23は除去されてぃる;(SEQ ID
NO.2)−(SEQ ID NO.2)プラス(S
EQ ID NO.3)ここで(SEQID NO.
3)についてXaaは除去され、XaaはPhe、
XaaはLeu、XaaはHis、XaaはSe
r、Xaa10はGly、Xaa11はLys、Xaa
12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18はGl
y、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、そして
Xaa22はLysかつXaa23はSer;(SEQ
ID NO.2)−(SEQ ID NO.2)プラ
ス(SEQ ID NO.3)ここで(SEQ ID
NO.3)についてXaaは除去され、XaaはP
he、XaaはLeu、XaaはHis、Xaa
はSer、Xaa10はLys、Xaa11はLys、
Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18
はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、
そしてXaa22はAsnかつXaa23はSer;
(SEQID NO.2)−(SEQ ID NO.
2)プラス(SEQ ID NO.3)ここで(SEQ
ID NO.3)についてXaaはPhe、Xaa
はLeu、XaaはHis、XaaはSer、X
aa10はGly、Xaa11はLys、Xaa12
Phe、Xaa13はGly、Xaa18はGly、X
aa19はGlu、Xaa21はMet、Xaa22
Asn、そしてXaa23はSer;(SEQ ID
NO.2)−(SEQ ID NO.2)プラス(SE
Q−ID NO.3)ここで(SEQ ID NO.
3)についてXaaは除去され、XaaはPhe、
XaaはLeu、XaaはHis、XaaはSe
r、Xaa18はGly、Xaa10はGly、Xaa
11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13はGl
y、Xaa18はGly、Xaa19はGlu、Xaa
21はMet、Xaa22はLys、そしてXaa23
はSer;(SEQ ID NO.2)−(SEQ I
D NO.2)プラス(SEQ ID NO.7);
(SEQ ID NO.6)プラスMet−(SEQI
D NO.3)プラス(SEQ ID NO.1)ここ
で(SEQ ID NO.3)についてXaaはPh
e、XaaはLeu、XaaはArg、Xaa
Glu、Xaa10はGly、Xaa11はLys、X
aa12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18
Gly、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、X
aa22はLys、そしてXaa23はPro;(SE
Q IDNO.6)プラス(SEQ ID NO.3)
プラス(SEQ ID NO.10)ここで(SEQ
ID NO.3)についてXaaはPhe、Xaa
はLeu、XaaはPhe、XaaはSer、Xa
10はLys、Xaa11はLys、Xaa12はP
he、Xaa13はGly、Xaa18はGly、Xa
19はGlu、Xaa21はMet、Xaa22はA
sn、そしてXaa23はSer;(SEQ ID N
O.6)プラス(SEQ ID NO.7)プラス(S
EQ ID NO.1);(SEQ ID NO.6)
プラス(SEQ ID NO.7)プラス(SEQ I
D NO.2);(SEQ IDNO.6)プラス(S
EQ ID NO.7)プラスMet−(SEQ ID
NO.3);ここで(SEQ ID NO.3)につい
てXaaはPhe、XaaはLeu、XaaはA
rg、XaaはGlu、Xaa10はGly、Xaa
11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13はGl
y、Xaa18はGly、Xaa19はGlu、Xaa
21はMet、Xaa22はLys、そしてXaa23
はPro;(SEQ ID NO.2)−(SEQ I
D NO.2)プラス(SEQ ID NO.3)プラ
ス(SEQ ID NO.3)ここで初めの(SEQ
ID NO.3)についてXaa及びXaaは除去
され、XaaはPhe、XaaはLeu、Xaa
はHis、XaaはSer、Xaa10はGly、X
aa11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13
Gly、Xaa18はGly、Xaa19はGlu、X
aa21はMet、Xaa22はLys、そしてXaa
23はSerであり、二つめの(SEQ IDNO.
3)についてXaaはPhe、XaaはLeu、X
aaはHis、XaaはSer、Xaa10はGl
y、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、Xaa
13はGly、Xaa18はGly、Xaa19はGl
u、Xaa21はMet、そしてXaa22及びXaa
23は除去されている;(SEQID NO.10)プ
ラス(SEQ ID NO.3)プラス(SEQ ID
NO.3)ここで初めの(SEQ ID NO.3)に
ついてXaa及びXaaは除去され、XaaはP
he、XaaはLeu、XaaはHis、Xaa
はSer、Xaa10はGly、Xaa11はLys、
Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18
はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、
Xaa22はLys、そしてXaa23はSerであ
り、二つめの(SEQ ID NO.3)についてXa
はPhe、XaaはLeu、XaaはHis、
XaaはSer、Xaa10はGly、Xaa11
Lys、Xaa12はPhe、Xaa13はGly、X
aa18はGly、Xaa19はGlu、Xaa21
MetそしてXaa22及びXaa23は除去されてい
る;Met−(SEQ ID NO.3)プラス(SE
Q ID NO.3)プラス(SEQ ID NO.
3)ここで初めの(SEQ ID NO.3)について
XaaはPhe、XaaはLeu、XaaはHi
s、XaaはSer、Xaa10はGly、Xaa
11はLys、Xaa12はPhe、Xaa13はAl
a、Xaa18はAla、Xaa19はGlu、Xaa
21はMet、Xaa22はLys、そしてXaa23
はSerであり、二つめの(SEQID NO.3)に
ついてXaa及びXaaは除去され、XaaはP
he、XaaはLeu、XaaはHis、Xaa
はSer、Xaa10はGly、Xaa11はLys、
Xaa12はPhe、Xaa13はGly、Xaa18
はGly、Xaa19はGlu、Xaa21はMet、
Xaa22はLys、そしてXaa23はSerであ
り、三つめの(SEQ ID NO.3)についてXa
はPhe、XaaはLeu、XaaはHis、
XaaはSer、Xaa10はGly、Xaa11
Lys、Xaa12はPhe、Xaa13はGly、X
aa18はGly、Xaa19はGlu、Xaa21
Met、そしてXaa22及びXaa23は除去されて
いる;等々。上記のペプチドに加えて、本発明の相補的
混合物は更に、担体、希釈剤、保存剤、緩衝剤などを含
むことができる。これは、緩衝剤たとえばトリス(トリ
ス−〔ヒドロキシメチル〕アミノメタン);MES(2
−〔N−モルホリル〕エタンスルホン酸);及びHEP
ES(N−〔2−ヒドロキシエチル〕ピペラジン−N−
〔2−エタンスルホン酸)、及び保存剤たとえばアシド
ナトリウム又はチメロサールを包含する。これら添加物
の混合物もまた、有用でありうる。用いられる場合、こ
れら添加物は一般に、約0.01〜約10%(w/v)
の量で存在する。本発明の相補的混合物で用いられるペ
プチドは、本明細書記載の化学的又は遺伝子方法で作る
ことができる。そして、これらのペプチドは集められ、
適当な比で混合され、従って、本発明のRAMPPP及
びオリゴペプチドが提供するのとほぼ同じ方法で、植物
又は他の生物に保護を与える。また、これら混合物は、
たとえば上記したP1及び〔Arg7〕Mag1の共存
を許すことによって遺伝子的に作ることができる。得ら
れる表現されたペプチドは、従って、本発明の相補的混
合物をインサイツに形成する。そのようなインサイツ形
成は、細胞の内部小室内で実現でき、又は、ペプチドが
細胞間の細胞外空間に個々に排せつされた後に実現でき
た。また、該混合物は、たとえばP1のペプチドモノマ
ーのC末端が、N末端にHisそしてC末端にSerを
持つ二つのアミノ酸から成るペプチドブリッジのN末端
に結合され、ブリッジのC末端がたとえば上述のマガイ
ニン1の単一残基置換誘導体のN末端Glyに結合され
ているところのブリッジされた二量体オリゴペプチドの
作成により、作ることができた。本発明者は、活性であ
り、His−Ser結合を認識し、この間の結合を切る
植物プロテアーゼが存在することを確認した。すなわ
ち、得られたオリゴペプチドが細胞から排せつされると
き、細胞外プロテアーゼが二つのペプチドを開裂して、
P1の単一残基C末端付加誘導体(His)と上記置換
されたペプチドの単一残基N末端付加誘導体(Ser)
の相補的混合物をもたらすであろう。この例において、
少くとも一つの第一のペプチドP1は、そのN末端に付
着されたMet又は(f)Metを更に持つことができ
る。従って、得られるペプチドは、P1の単一残基N末
端及び単一残基C末端付加誘導体である。ペプチド、ペプチドモノマー(反転ペプチドを含め)、
及びオリゴペプチドの化学的合成法 本発明に従う抗菌性ペプチド(AMPPPを含め)、反
転ペプチドならびにオリゴペプチド、ブリッジ及びペプ
チドモノマーは、伝統的な化学的合成により、又は一以
上のペプチド、ブリッジ及び/又はフラグメントを遺伝
子的にエンコードする特定のDNA物質をホスト細胞に
挿入し、この細胞に望むペプチドを表現させる一以上の
方法により、有利に作ることができる。伝統的な化学的
合成については、本発明に従う抗菌性ペプチド、反転ペ
プチド、ブリッジ及びオリゴペプチドは、いずれかの公
知のペプチド合成手順、たとえば「The Pepti
des:Analysis,Synthesis,Bi
ology」Volume 2−“Special M
ethods in Peptide Synthes
is,Part A”,E.GrossおよびJ.Me
ienhofer編 Academic Press,
New York,1980,及びVolume9−
「Special Methods inPeptid
e Synthesis,Part C」S.Uden
friend及びJ.Meienhofer編,Aca
demic Press,SanDiego,1987
に記載された方法を用いて合成できる。ペプチドの化学
合成のために本発明で好ましく用いられるのは、固相法
である。なぜなら、これは、高度に純粋なペプチドの迅
速な合成を可能にするからである。そのような手順にお
いて、ペプチドのC末端から出発して、不溶性ポリマー
支持体(樹脂と呼ばれる)上で、好ましくは一度に一つ
のアミノ酸で、ペプチドが合成される。ペプチドのC末
端アミノ酸(CTAA)を樹脂に、化学的結合基たとえ
ばアミド又はエステルを介して付着することにより合成
は始められる。もしエステルとして樹脂に結合されるの
なら、得られるペプチドはC末端カルボン酸であり、ア
ミドとして結合されるのなら、得られるペプチドはC末
端アミドである。ペプチド合成に用いられるCTAAな
らびに他の総てのアミノ酸は、そのアルファアミノ基及
び側鎖官能基(もしあれば)を、合成の間に選択的に除
去(脱保護)されうる誘導体として差別的に保護されね
ばならない。合成(カップリング)は、アミノ酸の活性
化された(たとえば、その対称的無水物又は活性エステ
ル)を、樹脂に付着されたN末端アミノ酸のブロックさ
れていないアルファアミノ基と反応させることにより実
施される。そのようなアルファアミノ基の脱保護及び続
くカップリングの手順を、望むペプチド鎖が構築される
まで繰返す。次に、ペプチド中に存在する官能基の総て
を脱保護し、通常スカベンジャーと呼ばれる化合物(こ
のプロセスの間にペプチドとの副反応を禁止する)の存
在下で、樹脂から開裂する。次に、得たペプチドを、種
々の方法たとえばゲル濾過、イオン交換及び高速液体ク
ロマトグラフィ(HPLC)により精製する。開裂及び
精製のプロセスの間に、N末端に存在するアミノ基に又
はペプチドのリシン(Lys)、アルギニン(Ar
g)、ヒスチジン(His)又はオルニチン(Orn)
に結合された多数の酸塩形のいずれに転化されるかも知
れず、従って、得られる純粋なペプチドは通常、そのよ
うな塩の形で得られる。下記に記載されているメリフィ
ールド型の固相法が本発明で好ましく用いられる。G.
バラニイ(Barany)とR.B.メリフィールド
(Merrifield)、「Solid−Phase
Peptide Synthesis」The Pe
ptides:Analysis,Synthesi
s,Biology,Volume2,Ch.1,pp
3−284;及びJ.M.StewartとJ.D.Y
oung,「Solid−Phase Peptide
Synthesis,第2版」Pierce Che
mical Company,Rockford,Il
l.,1984。一般に、任意の標準的側鎖基保護手法
を有利に用いうるが、t−Boc(tert−ブチルオ
キシカルボニル;たとえば、バラニイとメリフィール
ド、及びスチュワートとヤング、前出)及びFMOC
(9−フルオレニルメトキシカルボニル、たとえばE.
アーサートンとR.C.シェパード、「TheFlou
renylmethoxycarbonyl Amin
o Protecting GrouP」、前出、第9
巻、第1章、第1−38頁)の手法が好ましい。C末端
カルボン酸を含むペプチドの先駆体として必要なペプチ
ド樹脂の合成は、典型的には、市販入手できる架橋ポリ
スチレン又はポリアミドポリマー樹脂、たとえばクロロ
メチル、ヒドロキシメチル、アミノメチル、PAM(フ
ェニルアセトアミドメチル)、HMP(p−ヒドロキシ
メチル−フェノキシ酢酸)、p−ベンゾイルオキシベン
ジルアルコール、Hycram(4−ブロモクロトニル
−β−アラニルアミドメチル);Advanced C
hemtech社、ルイーズビル、KY)、又はSas
rin(2−メトキシ−4−アルコキシベンジル)アル
コール;Bachem Bioscience社、フィ
ラデルフィア、PA)上で始められる。アミノ酸のカッ
プリングは、たとえばDCC(ジシクロヘキシルカルボ
ジイミド)、HOBT(1−ヒドロキシベンゾトリアゾ
ール)から作られる対称無水物、又はたとえばDCC/
HOBTから又はたとえば種々のBOP剤〔たとえば
J.コステ(Coste)ら“BOP and Con
geners:Present Status and
New Developments”,Procee
dings of the Eleventh Ame
rican Peptide Symposium;P
eptides:Chemistry,Structu
re and Biology,J.E.Rivier
とG.R.Marshall、編、ESCOM,Lei
den.Neith.,1990、pp885−888
を参照)から作られた活性エステルを、溶剤たとえばD
CM(ジクロロメタン)、DCM含有TFE(トリフル
オロエタノール)、DMF(N,N−ジメチルホルムア
ミド)、NMP(N−メチルピロリドン)又はNMP含
有DMSO(ジメチルスルホキシド)中で用いることに
よって達成できる。本発明で好ましく用いられるのは、
DMF又はDMF/DCM溶液中でPAM樹脂上での、
t−Boc保護されたアミノ酸〔但し、アルギニン(A
rg)、アスパラギン(Asn)、グルタミン(Gl
n)及びヒスチジン(His)を除く。これらは、好ま
しくはDCC/HOBTから作られたHOBT活性エス
テルとしてカップリングされる〕、及びNMP溶液中で
HMP−ポリスチレン樹脂上での、FMOC保護された
アミノ酸のDCC/HOBT製造のHOBT活性エステ
ルのカップリングである。本発明でより好ましいのは、
初めに1.9ミリモルのDIEA/0.5ミリモルのP
AM樹脂を含むNMP中で、次にNMP/DMSOの8
0/20溶液中で、最後にNMP/DMSOの80/2
0溶液中でPAM樹脂へのt−Boc保護されたアミノ
酸のDCC/HOBT製造のHOBT活性エステルのカ
ップリングである。C末端アミドを含むペプチドへの先
駆体としてのペプチド−樹脂の合成は、上述の手順を用
いて満足に行える。しかし、ベンズヒドリルアミン(B
HA)又は4−メチルベンズヒドリルアミン(MBH
A)ポリスチレン樹脂のようなポリマー支持体を用いな
ければならない。本発明のこの面、すなわちC末端に結
合されたアミド基を持つAMPPPの製造において、4
−メチルベンズヒドリルアミン−ポリスチレン樹脂が好
ましく用いられる。多くのタイプの側鎖保護基が、たと
えば、バラニイとメリフィールド(前出)、グロスとメ
インホファー編「The Peptides:Anal
ysis,Synthesis,Biology」Vo
lume 3−“Protection of Fun
ctional Groups in Peptide
Synthesis”,Academic Pres
s,New York,1981.およびスチュワート
とヤング(前出)によりt−Bocアミノ酸について記
載されたように、またアサートンとシェパード(前出)
によりFMOCアミノ酸について記載されたように、t
−Boc又はFMOC固相合成のために用いられうる。
t−Bocアミノ酸のために本発明で好ましいのは、ア
ルギニンのためのMTS(メシチレン−2−スルホニ
ル)、アスパラギン酸のためのOBzl(ベンジルエス
テル)、システインのための4−Me Bzl(4−メ
チルベンジルチオエーテル)、3,4−ジヒドロキシフ
ェニルアラニンのためのBzl(ジベンジルジエーテ
ル)、グルタミン酸のためのOBzl、ヒスチジンのた
めのBom(ベンジルオキシメチル)又はZ(ベンジル
オキシカルボニル)、3−及び4−ヒドロキシプロリン
のためのBzl、リシン及びオルニチンのためのCl−
Z(2−クロルベンジルオキシカルボニル)、セリン及
びスレオニンのためのBzl、トリプトファンのための
CHO(ホルミル)、チロシンのためのBr−Z(2−
ブロムベンジルオキシカルボニル)である。メチオニン
は、そのスルホキシドとして〔Met(0)〕保護され
うるが、好ましくは保護されずに用いられる。本発明に
従うAMPPP、RAMPP、RAMPPP、オリゴペ
プチド及びブリッジを含むペプチドは、自動化装置で又
は人の手による方法で合成できる。しかし、自動化法が
好ましい。本発明で述べられるAMPPPの例の総て
は、Applied Biosystems(ABI)
社のModel430A自動化ペプチド合成機を用い
て、そのユーザーマニュアル、バージョン1.30、セ
クション6、Applied Biosystems、
フォスター市、CA、1987年2月(1987年11
月及び1988年10月改訂)記載のt−Bocプロト
コールを用いて実際に作られた。これらプロトコールに
従い、ペプチドは、ペプチドのC末端から出発して樹脂
で組立てられる。C末端カルボン酸の合成のために必要
なPAM又はHMP樹脂は、ABI又は他の製造者から
購入でき、α−アミノ酸及び側鎖保護されたC末端アミ
ノ基に既に結合されている。しかし、C末端カルボキシ
アミドを作るとき、C末端アミノ酸は初めにBHA又は
MBHA樹脂にカップリングされねばならない。いずれ
の場合でも、α−アミノ酸及び側鎖保護されたC末端ア
ミノ酸を含む樹脂は反応容器に入れられ、ペプチド鎖
は、樹脂に付着されたN−末端アミノ酸のα−アミノ基
の脱保護及びこれに次のアミノ酸(これもα−アミノ及
び側鎖保護されている)へのカップリングの繰返しによ
って、一度に好ましく組立てられる(ペプチドのフラグ
メントの組立は可能であるが、本発明のAMPPPのた
めには通常あまり好ましくない)。N−末端アミノ酸の
α−アミノ基の脱保護及び次の保護されたアミノ酸のカ
ップリングの順は、望むペプチド鎖が組立てられるまで
続けられる。ポリマー支持体に結合された、得られたN
末端及び側鎖保護されたペプチドは次に、適当な脱保護
及び開裂手順に付されて、通常、N末端及びリシン、ヒ
スチジン、アルギニン及びオルニチン酸塩として、保護
されていないペプチドを与える。合成は、カップリング
段階において0.5ミリモルのC末端アミノ酸樹脂及び
2.0ミリモルの側鎖保護されたt−Bocアミノ酸か
ら出発して、t−Boc保護ストラテジーを用いて実施
された。しかし、これらの量は重要でなく、用いる自動
化装置又はマニュアルの道具のタイプに依存して、比例
してより大きな又は小さな量を用いうる。たとえば、
0.1ミリモルのような少量及び0.6ミリモルのよう
な大量のアミノ酸−PAM樹脂を用いる合成を、ABI
装置を用いて本発明者は行った。この装置を用いると
き、カップリングされるべきアミノ酸対PAM樹脂に付
着されたアミノ酸又はペプチドのモル比は4が好ましい
けれど、より大きい又は小さい比も用いうる。3.33
のような小さな比(0.6ミリモルのPAM樹脂/2.
0ミリモルのアミノ酸)が、カップリング効率の何ら重
大な低下なしに用いられた。一回当り作られるペプチド
の量を増すために、より低い比を用いうるが、カップリ
ング効率、従ってペプチド純度が低るので、あまり好ま
しくない。より大きな比は、もはや効率的でないので、
一般に好ましくない。DMF中でのt−Boc保護手法
に基づく合成において、α−アミノ基の脱保護は、TF
A/DCMを用い、次にDIEA/DMFでの中和によ
り、環境温度で行われる。対称的な無水物はDCM中で
DCCから形成される。但し、ロイシン、メチオニンス
ルホキシド、トリプトファン及びホルミル−トリプトフ
ァンはDCM中の10%DMF中で形成される。副生成
物DCU(N,N−ジシクロヘキシルウレア)の濾過の
後、DCMは気化され、DMFで置き代えられ、この間
温度は10〜15℃に維持される。この手順を用いて合
成されるAMPPPのために、成長するペプチド鎖の長
さが9のアミノ酸を越えた後、ダブルカップリングされ
る。これらの場合、濾過後のDCM溶液は、次の段階で
直接用いられる。HOBT活性なエステルは、アスパラ
ギン、グルタミン及び保護されたヒスチジンについては
8−10%v/v DCMを含むHOBTとDCCとの
反応から、及びアルギニン(MTS)について25−3
0%v/v DCMを含むHOBTとDCCとの反応か
ら形成される。副生成物DCUの濾過後に、HOBT活
性エステル溶液は、DCMの除去なしに次の段階で直接
用いられる。これら4つのアミノ酸は常に、同じ手順を
用いてダブルカップリングされる。適当な溶剤中でアミ
ノ酸対称無水物又はHOBT活性エステルが形成される
と、溶液は反応容器に移され、N末端α−アミン脱保護
されたペプチド樹脂と共に振り動かされる。この間にカ
ップリングが起り、これは当初、対称無水物については
18〜26分間、活性エステルについては26〜42分
間である。ペプチド鎖が長くなると、カップリング時間
は一般に増大される。たとえば15のアミノ酸後には1
0分間が追加される。カップリングは当初、対無水物が
形成される温度で行われるが、カップリング期間の間に
序々に環境温度に達する。カップリング期間の完了時
に、樹脂をDCMで洗い、ニンヒドリン検出のためにサ
ンプルを取り〔サリン(Sarin)ら、“Quant
itative Monitoring of Sol
id−Phase Peptide Synthesi
sby the Ninhydrin Reactio
n,”Anal.Biochem.117,(198
1),147−157参照〕、そして次のカップリング
サイクルの準備のために乾燥させる。NMP中でのt−
Boc保護手法に基づく合成において、α−アミノ基の
脱保護は上記のように行われるが、但し、過剰のTFA
の中和は、DIEA/DCM、DIEA/NMP、及び
NMP単独での洗浄により行われるる。DCC、HOB
T及びN−末端及び側鎖保護されたアミノ酸の各1.0
当量をNMP中で環境温度で約40〜60分間反応させ
ることによって総てのアミノ酸はHOBT活性エステル
へと転化される。副生DCUの濾過の後、HOBT活性
エステル溶液は、カップリング反応で直接用いられる。
カップリングは環境温度でDMP中で30分間、DMS
OのNMP中の20:80溶液を与えるべく十分なDM
SOを加えてから更に16分間、そして最後に、1.9
ミリモルのDIEAの添加後に更に7分間行われる。ペ
プチド鎖が長くなるにつれて、より長いカップリング時
間が用いられる。たとえば、ペプチド鎖が15のアミノ
酸に達した後は、カップリング時間は15分間延長され
る。ダブルカップルサイクルは、シングルカップルサイ
クルと同じように行われるが、Lys又はAMPPP
における均等物のためにのみ一般に用いられた。カップ
リングサイクルの完了時に、ペプチド−樹脂上に残る未
反応のアミノ基は、これを、DCM中の10%無水酢酸
及び5%DIEAの溶液で5分間処理し、次にDCM中
の10%無水酢酸と4分間振とうすることによってキャ
ップされる。DCMでよく洗った後に、樹脂のサンプル
を、上記のようにカップリング効率のニンヒドリン検出
のために採り、そして次のカップリングサイクルの準備
のために乾燥する。DMF又はNMPを用いてカップリ
ング効率は常に98%より大きく、殆どの場合99%よ
り大きかった。AMPPP、オリゴペプチド、フラグメ
ント、逆ペプチドおよびフラグメントを含む本発明のペ
プチドはここに記載されかつABIモデル430Aペプ
チド合成装置として入手できるFMOC化学により上首
尾で合成できる〔K.H.オットソン(Otteso
n)“NMP化学に関する最近の進展(Recent
Developments with NMP Che
mistry)の”タンパク化学は芸術か科学か?(I
s Protein Chemistry anArt
or a Science)”アプライドバイオシス
テムズ(Applied Biosystems),F
ASEBミーティング、ニューオルレアンズ、1989
年4月〕。また、S.ノザキ(Nozaki)は、“連
続流動条件下でのマガイニン1の固相合成(Solid
Phase Synthesisof Magain
in 1 Under Continuous Flo
wConditions)”Chem.Lett.,1
989,pp.749−752において、HMP樹脂を
使用し、ここに記載のものと極めて類似する自動化FM
OC法を用いてマガイニン1を合成する方法を詳細に記
載している。ここに記載するペプチドすべては別々に調
製されるが、多数のペプチドを同時に調製することもし
ばしば望ましく、かつ当を得たものである。このような
合成を実施する手順は文献で周知であり、このような仕
事を行うための市販の装置も入手できる。例えば、クエ
ルボ(Cuervo)等の上記文献の“マガイニン類:
高い抗生物活性および低い溶血活性に係る配列因子(T
he Magainins:Sequence Fac
tors Relevant to Increase
d Antimicrodial Activity
and Decreased Hemolytic A
ctivity)および上記文献の“マガイニンのアラ
ニン置換類似体の合成および抗生物活性(Synthe
sisand Antimicrobial Acti
vity of Nagainin Alanine
Substitution Analogues)”に
おいてC−末端アミドをもつ省略およびアラニン置換類
似体並びにマガイニン1および2のカルボン酸の、PA
Mおよび4−メチルベンズヒドリルアミン樹脂両者上の
t−Boc保護アミノ酸を用いるSMPS(同時の多数
のペプチドの合成(Simultaneous mul
tiple poptides Synthesis)
法を利用した同時合成を報告している。また、F.S.
ツヨング(Tjoeng)等は“単一の支持体を用いた
多数のペプチドの合成(Multiple Pepti
de Synthesis Using a Sing
le Support(MPS3)),”Int.J.
Peptide Protein Res.,199
0、35、pp.141−146において、t−Boc
保護アミノ酸およびPAM樹脂を用いた、21−位にお
いて種々のアミノ酸で置換されたマガイニン2の類似体
の同時合成を報告している。しかし、同じ論文において
これらの著者は、この方法がブタアンジオテンシノーゲ
ンペプチドの11−置換類似体の同時合成について、A
BIモデル430Aペプチド合成装置を用いて自動化で
きることを示した。上記論文に記載されたものと同様な
手順が特に本発明の実施のために利用できる。これに従
えば、好ましい方法では、3種のマガイニン置換類似体
の同時合成のために、t−Bocアミノ酸、PAM樹
脂、およびDCC/HOBTカップリング(NMP−N
MP/DMSO中)が利用できた。多数の置換類似体が
同時にカップリングできるが、生成したペプチドの分離
はより困難になり、かつ生成した各ペプチドの収量は減
少する。本発明の実施に際して、多くの共通なセグメン
トを含む種々のペプチド部分を同時に合成することが可
能である。例えば、置換のためにC−末端のみが異るペ
プチドまたは鎖長のみ異なるペプチドは、異るC−末端
配列を含むPAM樹脂を一緒に混合し、次いで同時に周
期的に共通のアミノ酸セグメントを通常の方法で該樹脂
混合物にカップリングすることにより同時に合成でき
る。このために、好ましい方法では、PAM樹脂上でt
−Bocアミノ酸を用い、NMPまたはNMP/DMS
O中でのDCC/HOBTを利用して生成したHOBT
活性エステルを使用する。同様に、主としてN−末端の
異るペプチドの多数のセグメントを、まず共通のC−末
端鎖を含むペプチド−PAM樹脂を、該N−末端におけ
る初めて異るアミノ酸に至るまで調製することにより、
同時に合成できる。次いで、このペプチド−樹脂を別々
の容器に分割し、各ペプチド合成を別々に続ける。2種
の生成したペプチド−樹脂をカップリングして完成する
か、あるいは更にペプチド合成の後の段階で、他の所定
の分岐部分に達した時点で分割する。本発明の範囲内の
多数ペプチド合成で使用するのに好ましいのは、NMP
またはNMP/DMSO中でのDCC/HOBTカップ
リングを利用したPAM樹脂上でのt−Bocプロトコ
ルである。生成するペプチド−樹脂の量を増すために、
標準的な0.5mMよりもむしろ0.6mMの樹脂を、
多数ペプチドの合成でカップリング効率を損うことなく
利用できる。C−末端カルボン酸またはアミノ酸ペプチ
ド用の先駆体として得たペプチドは、文献に記載されて
いる周知の任意の標準的方法(例えば、バラニー(Ba
rany)およびマリフィールド(Marrifiel
d)の上記文献、スチュアート(Stewart)等の
上記文献、J.P.タム(Tam)&R.B.マリフィ
ールド(Marrifield)の“合成ペプチドの強
酸脱保護:機構と方法(Strong Acid De
protection of Synthetic P
eptides:Mechanisms and Me
thods),”(“ペプチド・分折、合成、バイオロ
ジー(The Peptides Analysis,
Synthesis,Biology),”vol.
9、第5章、pp.185−248)およびアプライド
バイオシステムズ(AppliedBiosystem
s),“ペプチド合成における戦略−開裂法の基礎(S
trategies in Peptide Synt
hesis−Introduction to Cle
avage Techniques),”1990、ア
プライドバイオシステムズを参照のこと)を利用して、
該樹脂から開裂および脱保護できる。例えば、t−Bo
cペプチド−樹脂についていえば、これらは標準無水H
F(弗化水素)、低/高HF、TFMSA(トリフルオ
ロメタンスルホン酸)およびTMSOTf(トリメチル
シリルトリフルオロメタンスルホネート)を含む。しか
し、標準HFおよび低/高HF法は、t−Bocペプチ
ド−樹脂からの脱保護および開裂のために本発明で使用
するのに好ましい。また、N−末端t−Boc保護基
は、該ペプチドをHF脱保護および開裂する前に除去す
ることが好ましい。標準的な無水HF条件を用いたt−
Boc−ペプチド−PAMの開裂および脱保護は、一般
に上に挙げた参考文献に与えられている方法に従って行
われる。典型的には、約1gの該ペプチド−樹脂を、
1.0mlのアニソール、0.4mlのジメチルスルフ
ィド(DMS)、0.2〜0.4mlの1,2−エタン
ジチオールおよび3mgの2−メルカプトピリジンをス
キャベンジャーとして含む10〜12mlの無水HF溶
液中で、−5℃〜0℃にて約50〜90分攪拌する。存
在するスキャベンジャーの量のわずかな変動は結果に大
きな影響を与えず、また上で引用した文献中に記載され
たような他のスキャベンジャーを使用してもよい(例え
ば、トリプトファンを含むペプチドでは3mgのスカト
ールをも添加すべきである)。しかし、上に特定した反
応時間および温度を用いることが好ましい。というの
は、短い反応時間および低い反応温度は不完全な脱保護
および開裂をもたらす可能性があり、一方高い反応温度
は副反応を生ずる恐れがある。長い反応時間は一般に望
ましくなく、副反応を起こす恐れがあるが、いくつかの
場合には、例えばトシル基で保護されたアルギニンまた
は数個のアルギニンが該ペプチド鎖中に存在する場合、
より完全な脱保護のためには2時間までの反応時間が必
要とされる可能性がある。このHF法を実施するのに特
に好ましい方法は、イムノダイナミック社(Immun
o−Dynamics Inc.)(カリホルニア州、
ラジョラ)の方法である。この方法では、HF/スキャ
ベンジャー/ペプチド−樹脂混合物を先ず−10℃にて
30分間攪拌し、次いで0℃にて30分(0℃にてアル
ギニン1個当たり5分以上)攪拌する。該“低/高(l
ow/high)”無水HF法は、メチオニンのアルキ
ル化などの副反応を最小化するために、本発明に記載の
任意のペプチド−樹脂の脱保護および開裂に使用できる
が、複数のペプチドの同時合成で生成したペプチド−樹
脂混合物の脱保護および開裂のために特に好ましい。こ
れに続く好ましい手順は基本的にはJ.P.タム(Ta
m)等の“ジメチルスルフィド中での低濃度HFによる
合成ペプチドのSH脱保護:ペプチド合成における験
証および応用(SN Deprotection o
f Synthetic Peptides with
a Low Concentration of H
F inDimethyl Sulfide:Evid
ence and Application in P
eptide Synthesis)”,J.Am.C
hem.Soc.,1983、105、pp.6442
−6455およびタムおよびメリフィールドの上記文献
における“合成ペプチドの強酸による脱保護:機構およ
び方法(Strong Acid Deprotect
ion of Synthetic Peptide
s:Mechanisms and Method
s)”に記載のものであり、これらは2.5:6.5:
1の無水HF/ジメチルスルフィド/p−クレゾール1
0〜20ml(好ましくは10〜12ml)中に約1g
のペプチド−樹脂を含む溶液を−5℃〜0℃にて約2時
間攪拌(該ペプチド−樹脂がTrp(For)を含む場
合には、次いで10:26:3:1の無水HF/ジメチ
ルスルフィド/p−クレゾール/チオクレゾールの溶液
を代りに使用する)する。次に、HFとDMSとを約−
5℃〜0℃にて真空下で除去し、新たに無水HFを添加
する。次いで、“高”または“標準”開裂を、−5℃〜
0℃にて更に45〜90分間該混合物を攪拌することに
より行う。この“高”HF脱保護を行うのにより好まし
い方法はイムノーダイナミックス社の方法である。この
方法において、1mlのアニソール、0.4mlのDM
S、0.4mlの1,2−エタンジチオールおよび3m
gの2−メルカプトピリジンを10mlの新たな無水H
Fと共に添加して、この混合物を−10℃にて30分、
0℃にて30分(0℃にてアルギニン1個当たり5分以
上)攪拌する。該“標準”または“低/高”HF脱保護
および開裂法のいずれかの完了後、HFおよび任意の残
留DMSを−5〜0℃にて真空下で完全に蒸発させる。
次に、得られるペプチド−樹脂−スキャベンジャー混合
物を約10〜15mlのジエチルエーテル、酢酸エチル
など(体積に制限はなく、ジエチルエーテルが好まし
い)と混合し、濾過し、残渣を2〜4回10〜15ml
のジエチルエーテル、酢酸エチルなど(体積は制限され
ず、ジエチルエーテルが好ましい)で洗浄して有機スキ
ャベンジャーを除去する。この時点で、5mlの2−メ
ルカプトエタノール(BME)と共に30分該残渣を攪
拌して、メチオニンスルホキシドをメチオニンに還元す
ることが好ましい。次に、このペプチドを2%のBME
含有10〜30%酢酸5〜30mlで3回抽出し、この
抽出液を併合し、(必要ならば)水で希釈して酢酸の最
終濃度を10%以下とし、次いで凍結乾燥する。得られ
る粗製ペプチドの重量は典型的には約50〜90%の範
囲にある。“低−高”HF開裂および脱保護の完了後、
該ペプチドの好ましい抽出法はイムノ−ダイナミックス
社の使用した方法である。この方法においては、HFと
DMSの蒸発後、該ペプチド/樹脂混合物をクロロホル
ムで膨潤後、3回10mlのエーテルで洗浄し、5ml
のBMEと共に20〜30分攪拌する。次に、この混合
物を3回5〜30mlの1:1の10〜30%酢酸/B
MEで抽出した(しばしば、0.1%のTFA含有50
%水性アセトニトリル20〜30mlで更に抽出するこ
とが有利である)。次に、抽出物を併合し、20mlの
エーテルで3回抽出して残留するスキャベンジャーを除
去し、ペプチドを該水性酢酸/(アセトニトリル)/B
ME層の凍結乾燥により回収する。このHF脱保護、開
裂法から得た粗製ペプチドはN−末端、リジン、アルギ
ニン、ヒスチジンおよびオルニチン弗化水素酸塩として
存在し、また他の弗化物塩およびスキャベンジャーで汚
染されている可能性もある(他の脱保護スキームを用い
た場合には、例えばトリフルオロメタンスルホン酸を用
いた場合には、他の無機塩、例えばトリフルオロメタン
スルホネートが代りに存在するであろう)。このような
ペプチドまたは無機塩は望ましくない。というのは、こ
れら単独もしくは水分の存在下では、これらは強酸とし
て作用する恐れがあり、該ペプチドを分解もしくは植物
に対して有害である可能性がある。従って、更に精製し
てこのような塩を除去することが好ましく、これにより
単位重量当たり高活性のペプチドを得ることも可能とな
る。このペプチドを精製する好ましい方法はアニオン交
換クロマトグラフィーにより弗化物塩を除去し、次いで
HPLC(高速液体クロマトグラフィー)により単離す
ることである。本発明の実施に際して典型的に好ましい
如く、アニオン交換クロマトグラフィーは該ペプチドを
酢酸塩として与え、一方HPLCは該ペプチドをトリフ
ルオロ酢酸塩として与える。イオン交換クロマトグラフ
ィーを実施する典型的な方法は該粗製ペプチドを最小量
の5〜30%酢酸(より高い酢酸濃度がより疎水性の高
いペプチドに対して必要とされる)に溶解し、あらゆる
残留不溶物(例えば吸蔵樹脂)を濾別し、該溶液を5〜
30%酢酸中のアニオン交換樹脂、例えばバイオラド
(BioRad)AG1X−8(アセテート型)(カリ
ホルニア州、リッチモンドのバイオラド社)(BioR
ad Laboratories))に通すことであ
る。ニンヒドリンテストで検出(サリン(Sarin)
等の上記文献)したペプチド画分を併合し、凍結乾燥し
てペプチドをN−末端、リジン、アルギニン、ヒスチジ
ンおよびオルニチン酢酸塩として、無機不純物を含まな
い状態で得る。しかし、依然としてスキャベンジャーが
残されている可能性がある。こうして得たペプチドはH
PLC分析(以下参照)によれば純度50〜80%であ
るが、それ自体は植物病原体を破壊する上で著しく有効
である。単位重量当たり幾分高い活性をもつペプチドは
該アニオン交換前またはその後に、該ペプチド塩を弱塩
基、例えば5〜10%の重炭酸アンモニウムまたは6M
グアニジン塩酸塩で処理して、酸性開裂条件下でセリン
および/またはスレオニンを含有するペプチド中で起こ
るすべてのN→0アシルシフトを逆転させることにより
得られる。典型的には、これは該ペプチド塩を5〜10
%重炭酸アンモニウムに溶解し、得られた溶液を15〜
25℃にて一夜放置し、次いで凍結乾燥により該ペプチ
ドを回収することで達成される。いくつかの場合におい
て、特にペプチド鎖の組立て中メチオニンがそのスリホ
キシドとして保護されている場合、該ペプチド混合物を
再度還元剤で処理して、あらゆる残留メチオニンスルホ
キシドをメチオニンに戻すことが有利である。この目的
のために文献中に多くの試薬が記載されているが、(例
えばDTT(ジチオスレイトール)およびDTE(ジチ
オエリスリトール)、MMA(N−メチルカプトアセタ
ミド)が好ましい。この還元は典型的には、1〜5mg
/mlの約10%w/vMMA溶液中のペプチドを10
〜30%酢酸中でインキュベート(12〜48時間、2
0〜40℃にて窒素雰囲気下で行う)することにより実
施され、これはA.クリエル(Culuell)の“N
−メチルメルカプトアセタミド(MMA)を用いるペプ
チド中のメチオニンスルホキシドの還元(Reduct
ion of Methionine sulfoxi
de in Peptides Using N−me
thylmercaptoacetamide),”ア
プライドバイオシステムズ、ペプチドシンセサイザユー
ザーブレタン(Applied Biosystems
Peptide Synthesizer User
Bulletin)No.17、(1987)、カリ
ホルニア州、フォスターシティー法によって行う。この
還元はHPLCにより監視でき、還元が完了した際に該
インキュベーションは停止される。メチオニンスルホキ
シドのメチオニンへの還元は不要である。というのは、
本発明者等はこのようなメチオニンスルホキシド含有ペ
プチドが植物病原体に対し活性をもつことを明らかにし
たからである。しかし、単位重量当たり高い活性をもつ
ペプチドはこの還元法を実施することにより得ることが
できる。ペプチドをMMAで処理した場合、過剰のMM
Aおよび関連する副生物を、5〜30%酢酸に溶した該
ペプチド混合物の溶液をセファデックスG−25カラム
(ニュージャージー州、ピスカタウェイのファルマーシ
アLKBバイオテクノロジー社(Pharmacia
LKBBiotechnology Inc.)に通す
ことにより除去し、かつ流出液を254nmで監視す
る。ペプチド含有画分を併合し、凍結乾燥により乾燥す
る。単位重量当たり最大の活性をもつペプチドは、これ
らを更にHPLCで精製することにより得られる。典型
的には、1〜2mlの0.1%TFA(トリフルオロ酢
酸)中に溶解した該ペプチドを2.2×25cm、10
μ、300Åビダック(Vydac)(マサーチュセッ
ツ、サウスボロのネストグループ(NestGrou
p))C−4カラムに注入し、0.1%TFA含有アセ
トニトリル−水の種々の勾配で溶出する逆相HPLCに
より精製される。このようにして得られるペプチドはN
−末端、リジン、アルギニン、ヒスチジンおよびオルニ
チントリフルオロ酢酸塩であり、これらは一般に215
nmにおけるHPLC積分によれば純度95%以上であ
る。該ペプチド画分の解析的HPLCは以下の如き溶出
条件、即ち30分に亘るA中に0〜60%のBを含むよ
うな線形勾配の下で、流量1.0ml/minを利用し
た、0.46×25cm、10μ、300Å、ビグック
C−4カラム上で、215mmにおけるUV吸収により
監視しつつ行われ、ここで溶媒Aは0.1%TFA水性
溶液であり、溶媒Bは0.08%TFAのアセトニトリ
ル溶液である。殆どの場合、ペプチドの構造はアミノ酸
分析または質量スペクトル分析で確認した。ペプチドの
アミノ酸分析は、イオン交換カラム(例えば、ベックマ
ンスフェロゲル(Beckman Spheroge
l)AA−Liカチオン交換カラムで100℃にて24
時間6N塩酸で加水分解した後、ベックマンシステムゴ
ールドアミノ酸アナライザ(Beckman Syst
en Gold Amino Acid Analyz
er)(ベックマンインスツルメンツ社、カリホルニ
ア、フラートン)を用い、ニンヒドリン検出を利用した
HPLCにより行われた。アミノ酸分析も、イムノ−ダ
イナミックスにより行われ、これはウォーターズアッソ
シェーツピコータグシステム〔Waters Asso
ciatesPico−Tag System,(ミリ
ポア社(Millipore Corporatio
n),マサーチュセッツ、ベッドフォード)〕上でアミ
ノ酸をPTC(フェニルチオカルバミル)誘導体として
検出された。このペプチドのアミノ酸分析は、またF.
ウェスタル(Westall)等の“ペプチドの15分
酸加水分解(Fifteen Mimutes Aci
dHydrolysis of Peptide
s),”Anal.Biochem.,1974、
、pp.610−613に記載の方法に従ってペプチ
ド−樹脂を使用して得た。これらの場合において、該ペ
プチド−樹脂は塩酸単独の代りに1:1塩酸/プロピオ
ン酸により加水分解される。生成する混合物は2〜4容
の洗浄用の水を使用して0.45μのナイロンフィルタ
を介して濾過し、濾液を凍結乾燥し、残渣を上記の如く
分析した。該ペプチドのFAB−MS(高速原子衝突−
マススペクトル(fast atom bonbard
ment−mass Spectrometry))か
らのスペクトルは、高エネルギーイオン生成にキセノン
を用い、8KVおよび40μAの電流で動作するイオン
テック(Ion Teck)BLLNFサドルドフィー
ルドガン(saddled field gun)を備
えたクラトス(Kratos)MS50RFマススペク
トロメータを用いて得た。スペクトルは該ペプチドの4
mM溶液1μlと40mM蓚酸中の90%グリセリン1
μlとをサンプルプローブの銅ターゲット上で混合する
ことにより調製した溶液から得た。この装置はヨウ化セ
シウムで校正し、質量範囲約500原子質量単位から予
想される質量の上下に走査当たり5〜10秒の速度で走
査させた。また、データはDS90データシステムとし
て得られるマルチチャンネルアナライザプログラムを用
いて集め(M+H)フラグメントを得た。オリゴペプチドの化学的合成 ブリッジを含んでいようがいまいが、140アミノ酸ま
での長さの本発明に記載した型のオリゴペプチドの化学
合成は、上でt−Boc側鎖保護法について記載した方
法(クラークールイス(Clark−Lewis)等
“造血細胞用のタンパク成長因子、インターロイキン−
3の自動化学合成(AutomatedChemica
l Synthesis of a Protein
Growth Factor for Hemopoi
etic Cells,Interleukin−
3),”Science,1986、231、pp.1
34−139)を利用して達成できる。しかし、これら
の方法は75アミノ酸までの長さのオリゴペプチドの合
成について好ましく、また60アミノ酸までの長さのオ
リゴペプチドの合成により好ましい。ペプチドの合成の
ための“セグメント縮合(segment conde
nsation)”法〔E.T.カイザー(Kaise
r)等、“セグメント合成縮合によるペプチドおよびタ
ンパクの合成(Peptide and Protei
n Synthesis by Segment Sy
nthesis Condensation),”Sc
ience,1989、243、pp.187−19
2〕も60〜75アミノ酸の長さのオリゴペプチドの好
ましい合成法であるが、76〜104アミノ酸の長さの
オリゴペプチドの合成にとってより好ましい。ペプチド
合成のための“酸素的半合成(Enzymatic S
emisynthesis)”法も、60〜約120ア
ミノ酸の長さのオリゴペプチド合成用の好ましいもう一
つの方法である。例えば、V.デフィリッピス(DeF
ilipis)等、サーモリシンのカルボキシ−末端フ
ラグメントの半合成(Semisynthesis o
f Carboxy−Terminal Fragme
nt of Thermolysin),”プロシーデ
ィングズオブザエレブンスアメリカンペプチドシンポジ
ウム(Proceedings of the Ele
venth American Peptide Sy
mposium),ペプチド:化学、構造および生物学
(Petides:Chemistry,Struct
ure and Biology),(J.E.リバー
(Rever)等),1990、pp.1051−10
53、エスコム(ESCOM)刊、ライデン、ネザーラ
ンド;C.J.A.ワーローン(Wallone)等、
“酵素的に活性化したフラグメントの縮合によるチトク
ロームの欠損ミュータントの半合成(Semisynt
hesis of a Deletion Mutan
t of Cytochrome byCondens
ation of Enzymatically Ac
tivated Fragments),ibids,
(G.R.マーシャル(Marshall)),198
8、pp.372−375;J.バンビンスバーゲン
(van Binsbergen)等、”合成ペプチド
のトリプシン−触媒カップリング:高収率でのホスホリ
パーゼA2ミュータントの半合成生産(Trypsin
−Catalyzed Coupling of Sy
nthetic Peptides:Semisynt
hetic Production ofPhosph
olipase A2 Mutants in Hig
h Yield),”ibid.,pp.381−38
2を参照のこと。これら方法の組合せの改良もより長鎖
のオリゴペプチドの合成に利用できる。かくして、75
アミノ酸までの長さのオリゴペプチドのセグメントは上
記のように調製でき、次いで周期的にもしくはブロック
として、溶媒、例えばNMP、DMFまたはDMSO中
でカップリング剤としてジフェニルホスホリルアジドを
用いて相互に結合できる〔T.シオリ(Shiori)
等、“ジフェニルホスホリルアミド。改良クルチウム反
応およびペプチド合成用の新規な便利な試薬(Diph
enylphosphoryl Azide.A Ne
w Convenient Reagent for
a Modified Curtius Reacti
on and for the Peptide Sy
nthesis),”J.Am.Chem.Soc.,
1972、94、pp.6203−6205〕。縮合後
に除去することのできるArg(NO)およびLys
(TFA)の使用が、この方法では好ましい。単一のペ
プチドモノマーのマルチマーは同様な方法で調製できる
〔H.R.バッタチャルジー(Bhattacharj
ee)等“L−ドーパ残基を含む生体接合性類似ポリペ
プチド:合成、重合および接合性(Bioadhesi
ve Analogue Polypeptides
Containing L−Dopa Residue
s:Synthesis,Polymerizatio
n and Adhesive Propertie
s),”Polym.Mater.Sci.Eng.,
1980、59、pp.110−114〕。オリゴマー
化度は使用するジフェニルホスホロアジドの量、または
反応時間により制御できる。より高分子量のオリゴペプ
チドは水性溶媒に殆ど不溶であって、HPLCで精製で
きないので、カラムクロマトグラフィーで精製するか、
あるいは混合物として直接使用する。ジスルフィド結合オリゴペプチドの化学合成 Cys含有AMPPP、逆ペプチドおよびオリゴペプチ
ドは、前の節で議論した同一のサイズ限界でここに記載
した方法により合成できる。次いで、システインを選択
的に酸化してジスルフィドブリッジ含有システインとす
る。この際、R.S.ホッジズ(Hodges)等の
“モデル合成ペプチドを用いたペプチド設計(Pept
ide Design Using Model Sy
nthetic Peptides),”Peptid
e Res.,1988、、pp.19−30に記載
の方法を利用する。典型的には、システイン含有ペプチ
ドの溶液をリン酸緩衝液(pH3〜9、好ましくはpH
7)(触媒量(0.001〜25%、好ましくは1.0
%)の銅(四塩、例えば塩化第二銅(0.001〜0.
5M、好ましくは0.05Mの燐酸モノナトリウム、1
−5〜10−4Mの塩化第二銅、0.01〜1Mの、
好ましくは0.5MのNaClを含む)中で、室温にて
一夜攪拌する。次いで生成するオリゴペプチドを精製す
る。AMPPPの遺伝子的合成および精製 前に述べた如く、本発明によるAMPPP含有ペプチ
ド、逆ペプチドブリッジのあるもの、フラグメントおよ
びオリゴペプチドは、また宿主細胞中に適当な調節シグ
ナル例えば遺伝子配列に付加された遺伝子プロモータお
よび遺伝子ターミネータ配列をもつ1種以上のペプチド
をコードするデオキシリボヌクレオチドまたはDNA遺
伝子配列を挿入し、タンパク合成の生物的過程を通して
宿主細胞中でこれらペプチドをコードする遺伝子配列を
発現させることによっても調製し得る。この方法に用い
る宿主細胞は原核細胞(例えば、バクテリア細胞)また
は真核細胞(例えば、植物または動物細胞)起源のいず
れであってもよい。大規模生産のために、バクテリアま
たは酵母などの微生物宿主がこれら生物の発酵過程の進
歩状態のために使用できる。また、他の遺伝子発現系を
これらペプチドの製造のために使用でき、これは例えば
真菌(例えば、ニューロスポラ(Neurospor
a)、培養ヒト細胞または昆虫細胞を含む。また、AM
PPP含有ペプチドおよび特に本発明に記載したオリゴ
ペプチドの遺伝子工学的合成は特に有用である。既に述
べたように、あらゆるブリッジ含有分子を除き、約2〜
約16ペプチドサブユニットを含むオリゴペプチドの製
造にしばしば有用である。一般に、本発明で明らかにし
たように、大きなオリゴペプチドの固層を基礎とする繰
返し化学合成には技術的な限界があり、単一の合成では
約140アミノ酸が実際上の限界である。前に述べたよ
うに、このサイズまでの化学的5誘導されたペプチドを
更に重合する化学的手段があるが、これらの化学的手段
はこのようにして重合されるペプチドサブユニットの組
成および数の正確な制御性に欠ける。従って、反復的化
学合成によって可能となる以上に長いオリゴペプチドを
生成する必要性があるが、多くの重合生成物は余りに大
きすぎるか、あるいは不適当なサイズであって、植物病
源体に対し有効であり得ない。更に、本発明により例示
される抗生物ペプチドは数10、数100あるいは数千
もの長いアミノ酸残基の架橋をもつペプチドを配合で
き、また遺伝子技術が規定されたサイズおよび組成の極
めて長いオリゴペプチド並びにオリゴペプチドの合成に
極めて適しているので、オリゴペプチドおよびモノマー
型抗生物ペプチドの生物学的製造が、本発明の範囲内で
有用な多量の抗生物ペプチドを得る手段として好まし
い。正確に規定された組成の大きなオリゴペプチドをコ
ードする完全合成遺伝子製造における進展した技術およ
び様々な生物学的機構によりかかるオリゴペプチドを安
価に製造する手段における技術的進歩は、抗生物ペプチ
ドの生物学的生産が未来におけるおよび低価値の作物種
におけるAMPPPの生産などといったいくつかの例に
おけるより好ましい生産手段となり、また経済的に実施
し得る唯一の利用可能な方法であり得る。AMPPPを
コードする遺伝子は、例えば完全に化学的な合成手段で
調製でき、あるいはペプチドをコードする天然配列由来
の配列の一部または全部を含むことも可能である。完全
にデオキシリボヌクレオチドからなるオリゴヌクレオチ
ドの化学的合成は溶液化学の応用を通して達成でき、あ
るいは好ましくは固体担体上で実施できる。オリゴヌク
レオチドのいくつかの合成化学が工夫されており、ホス
ホトリエステル、ホスファイト−トリエステルおよびホ
スホアミダイトケミストリーを含む。M.H.カルター
ズ(Caruthers),“デオキシオリゴヌクレオ
チドの新規な化学的合成法(New Methods
for Chemically Synthesizi
ng Deoxyoligonucleotide
s),”Methods of DNA and RN
A Sequencing,(S.M.ワイズマン(W
eizsman)編、プラエガーパブリッシング社(P
raeger Publishers),NY,198
3、pp.1−22およびK.イタクラ(Itakur
a)等の“合成オリゴヌクレオチドの合成および利用
(Synthesis and Use of syn
thetic oligonucleotide
s),”Ann.Rev.Biochem.1984、
53、pp.323−356参照。N,N−ジメチルア
ミノホスホラミダイトまたはβ−シアノエチルジイソプ
ロピルアミノホスホラミダイトまたはデオキシリボヌク
レオシドモルホリノ−メトキシホスフィンを含むような
ホスホラミダイト合成化学が好ましい。というのは、成
長中のオリゴヌクレオチド鎖へのヌクレオチドのカップ
リング効率がよく、しかも使用する化学試薬の安定性が
よいからである。最も好ましいホスホラミダイト化学は
β−ジアノエチル−ジイソプロピルアミノ−ホスホラミ
ダイトを使用するものである。というのは、、匹敵する
中間体と比較して高い安定性をもち、またチオフェノー
ルなどの有害な試薬を使用しないからである。S.L.
ビューケージ(Beaucage)およびM.H.カル
ターズ(Caruthers),“デオキシヌクレオシ
ドホスホラミダイト−デオキシポリヌクレオチド合成用
の新しい組のキー中間体(Deoxynucleosi
de phosphoramidites−anew
class of key intermediate
s fordeoxypolynuclotide s
ynthesis),”Tetrahedron Le
tt.,1981、22、pp.1859−1862;
L.T.マクブライド(McBride)およびM.
H.カルターズ、“デオキシオリゴヌクレオチドの合成
に有用ないくつかのデオキシヌクレオチドホスホラミダ
イトの研究(An Investigation of
several deoxynucleotide
phosphoramites usefulfor
synthesizing deoxyoligonu
cleotides),”ibid.,1984、
、pp.245−248;T.ドルパー(Dorpe
r)およびE.L.ウィナッカー(Wenuacke
r),”オリゴデオキシリボヌクレオチドの合成用のホ
スホラミダイト法の改良(Improvements
in the phosphoremidite pr
ocedure for the Synthesis
of oligodeoxyribonuceleo
tides),”Nuc.Acids Res.,19
83、11、pp.2575−2584;およびS.
P.アダムズ(Adams)等、“2種のDNA51−
マーの合成におけるヒンダードジアルキルアミノヌクレ
オシドホスファイト試薬(Hindered dial
kylaminonucleosids phosph
ite reagents in thesynthe
sis of two DNA 51−mers),”
J.Am.Chem Soc.,1983、105、p
p.661−663参照。簡単にいえば、固体担体上の
ホスホラミダイト化学は固体材料、例えばガラス、シリ
カゲル、ポリアクリルアミド、セルロース、ポリスチレ
ン、ニトロセルロースおよびいくつかの他の一般に化学
的に不活性な材料に変性ヌクレオチドを付加することか
らなる。該ヌクレオチド塩基中のヌクレオチドホスフェ
ート基、およびあらゆる環外窒素原子は化学基で該担体
上で保護されており、その結果該オリゴヌクレオチド鎖
の線形延長中の望ましからぬ副反応が阻止される。この
ような付加は種々のリンカーまたはスペーサ部分を介し
て行うことができるが、好ましいリンカーは一般に長鎖
アルキルアミンである。これについてはM.D.マトゥ
シ(Matteucci)およびM.H.カルターズの
U.S.P.4,458,066を参照のこと。付加さ
れたヌクレオチドは5′−糖位置において酸置換活性ジ
メトキシトリチル化学基で保護され、この基を例えばベ
ンゼンスルホン酸、トリクロロ酢酸またはジクロロ酢酸
で除去して、カップリング用の遊離5′−OH基とし、
かくして追加のヌクレオチドの結合を開始する。この脱
保護または活性化工程で使用することが好ましい酸はジ
クロロ酢酸またはトリクロロ酢酸である。次いで、固体
担体に付加されたヌクレオチドと同様に保護されたホス
ホラミダイトモノマーヌクレオシドを弱酸の存在下で添
加して該5′−OH基の該ホスホラミダイト試薬への求
核攻撃を促進する。このカップリング工程にとって好ま
しい弱酸はテトラゾール、アミン塩酸塩および3−ニト
ロトリアゾールである。最も好ましい弱酸はテトラゾー
ルである。次に、該担体上のカップリングしなかったサ
イトを遊離ヒドロキシル基の無水酢酸でアシル化して遮
断または封止する。この遮断工程で好ましい補助試薬は
1−メチルイミダゾールである。天然のヌクレオチド間
ホスフェートジエステル結合は後に、該固体担体上で成
長しつつあるヌクレオチド鎖を柔和な酸化混合物で処理
することにより、各ヌクレオチド添加サイクルにおいて
発生する。この酸化工程はリン(III)をより安定な
リン(V)酸化状態に転化し、かつあらゆる後の脱保護
工程または活性化処理において、酸種例えばジクロロ酢
酸またはトリクロロ酢酸によるヌクレオチド鎖の切断を
防止する。ヨウ素は酸素ドナーとしての水と共に酸化種
として使用される。好ましい補助試薬はテトラヒドロフ
ランおよびルチジンを包含する。該固体担体の無水アセ
トニトリルによる洗浄後、脱保護/カップリング/酸化
/遮断サイクルを必要な回数繰返して選択されたオリゴ
ヌクレオチドまたは複数のオリゴヌクレオチドを調製で
き、各時点において、適当な保護β−シアノエチルホス
ホラミダイトヌクレオシドを用いて、プリンまたはピリ
ミジン塩基を担持する選ばれたヌクレオチドを挿入す
る。このプリン塩基は、好ましくは該挿入されたヌクレ
オチド上のアデニンまたはグアニンであり、また該ピリ
ミジン塩基は好ましくはシトシンまたはチミンである。
オリゴヌクレオチドの化学合成の簡略さは研究室作業の
ための実際の案内の進展並びに市販の自動化されたDN
A合成装置の一般的利用へと導く。M.H.カルター
ズ、“遺伝子合成装置:DNA化学およびその利用(G
ene synthesis machines:DN
A chemistry and its use
s),”Science,1985、230、pp.2
81−285;およびJ.W.エフカビッチ(Efca
vitch),“オリゴデオキシリボヌクレオチドの最
適化化学合成用の自動システム(Automated
system for the optinized
chemical synthesis of oli
godeoxyribonucleotides),”
マクロモレキュラーシーケンシングアンドシンセシス、
セレクテッドメソッズアンドアプリケーションズ(Ma
cromolecular Sequencing a
nd Synthesis,Selected Met
hods and Applications)〔アラ
ン(Alan)R.リス(Liss)社、NY〕、19
88、pp.221−234参照。市販の装置はいくつ
かの製造もと、例えばデュポン社(DuPont Co
mpany)(デラウェア、ウイルミントン)、ミリゲ
ン/バイオサーチ社(Milligen/Biosea
rch,Inc.(カリホルニア、サンラファエル)お
よびアプライドバイオシステムズ(Applied B
iosystems;カリホルニア、フォスタシティ
ー)から入手できる。本発明で使用する装置はバイオサ
ーチ(Biosearch)8700またはアプライド
バイオシステムズの391PCR−MATEDNA合成
装置であった。これら装置の動作および該装置と共に使
用するβ−シアノエチルホスホラミダイト化学サイクル
の詳細はバイオサーチ社のモデル8600/8700指
示マニュアルまたは該PCR−MATEモデル391D
NA合成装置ユーザーズマニュアル(アプライドバイオ
システムズパートNo.900936、バージョン1.
00、レビジョンA、1985年5月)に記載されてい
る。オリゴヌクレオチドの最後のカップリングサイクル
は、5’末端ジメトキシトリチル基を残して又は離して
完結することができる。好ましくは、ジメトキシトリチ
ル基は、続いての完全な長さのオリゴヌクレオチドの精
製に便利であるため、残される。完成され、保護された
オリゴヌクレオチドは精製の前に脱保護し、固体の支持
体から開裂しなければならない。完成したオリゴヌクレ
オチドを有する固体支持体は、支持体樹脂からオリゴヌ
クレオチドを開裂するために、少なくとも1時間、新し
い濃水酸化アンモニウムで室温で処理される。その後、
固体支持体をより多い濃水酸化アンモニウムで洗浄し、
合わせた濃水酸化アンモニウムを、保護された塩基から
保護化学官能基を除去するために、シールされたバイア
ル中で、55〜60℃で少なくとも8時間インキュベー
トする。その後、サンプルを冷却し、減圧下で蒸発乾固
する。サンプルは、新しい濃水酸化アンモニウム又は少
なくとも95容量%純度のエタノールから再蒸発させて
もよい。その後、最終的なサンプルは、凍結(乾燥)状
態で貯蔵することもでき、または滅菌蒸留水に再懸濁し
た後−20℃で貯蔵することもできる。PCR−Mat
e Model 391 user’s manua
l,supra,and M.H.Caruthers
et al.,“Chemical Synthes
isof Deoxyoligonucleotide
s by the Phosphoramidite
Method,”Methods in Enzymo
logy 154、(1987)、287−313参
照。上記の好ましい選択から引用される方法により製造
された任意の開裂された及び脱保護されたオリゴヌクレ
オチドは、当該技術分野で公知の1又はそれ以上のいく
つかの方法により精製されうる。これらの精製技術に
は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動、高性能液体クロ
マトグラフィー及び疎水的相互作用クロマトグラフィー
が含まれるが、これらに限定されるものではない。その
ような好ましい方法の一つは、直立した12%ポリアク
リルアミドスラブゲルによる、20×40×0.08c
m、7M尿素、90mMトリス−HCl、pH8.3、
90mMボレート、1−2mMエチレンジアミン四酢酸
(EDTA)二ナトリウム中の、5’末端にジメトキシ
トリチル部分を欠くオリゴヌクレオチドのポリアクリル
アミドゲル電気泳動精製である。精製されるべき各オリ
ゴヌクレオチドの部分(0.3−3.0A260単位)
は、減圧下で蒸発乾固され、少なくとも0.01%のブ
ロモフェノールブルー及び少なくとも0.01%のキシ
レンシアノールを含むホルムアミド:1mMのEDTA
二ナトリウム(9より大きい:1)中に再懸濁され、沸
騰水浴中で2〜3分間加熱され、氷スラリー中に即時に
置かれ、そして個々のウェル(幅が少なくとも6mm)
に置かれる。サンプルは、80〜90Wで、陽極に向か
って、ブロモフェノールブルーが少なくともポリアクリ
ルアミドゲルの2/3の位置に移動するまで電気泳動に
かけられる。その後、全長のオリゴヌクレオチドを、該
ポリアクリルアミドゲルを、一片のサランラップのよう
な柔軟な透明プラスチックラップに置き、これを、蛍光
インディケーター化合物を含む薄層クロマトグラフィー
板(例えばSilica Gel F−254;Fis
her Scientific Company,Pi
tts burgh,PA)の最上部におき、該ポリア
クリルアミドゲルを短波長の紫外線照射下で調べること
により、可視化する。その後、全長バンド材料をポリア
クリルアミドゲル中で切り出し、種々の方法、例えば緩
衝液中のエレクトロエルーション又は単純な拡散により
ゲルから精製することができる。好ましい抽出方法は、
0.5mlの0.3M酢酸ナトリウム、pH7.5への
振盪しながらの拡散、及び続いてのフェノール:クロロ
ホルム(1;1,v:v)による抽出及びエタノール沈
殿である。その後、沈殿したオリゴヌクレオチドを適当
な容量(通常10〜1000μl)の適当な緩衝液、例
えば10mMのトリス−HCl,pH7.5,1mMの
EDTA二ナトリウムに、又は滅菌蒸留水に再懸濁し、
−20℃で貯蔵することができる。“Purifica
tion of oligonucleotides
using denaturing polyacri
ylamide gel electrophores
is”in Current Protocols i
n Molecular Biology,F.M.A
usubel et al.,Eds.,(1989)
のユニット2.21参照。さらに好ましい別の精製方法
であって、5’末端にジメトキシトリチル部分を有する
オリゴヌクレオチドの精製に非常に適するものは、逆相
HPLCカラム上での高性能液体クロマトグラフィー
(HPLC)である。そのような逆相HPLCカラムに
は、種々のシリカ又は下記のような多くの業者から購入
しうる樹脂をベースとするポリマーを詰めることができ
る:Millipore/Waters(Milfor
d,MA),The Nest Group(Sout
hboro,MA),Rainin Instrume
nt Company,Inc.(Woburn,M
A),J.T.Baker Inc.(Phillip
sburg,NJ),Alltech Associa
tes Inc.(Deerfield,IL),又は
Pierce Chemical Company(R
ockford,IL)。オリゴヌクレオチドは、載置
され、分画され、そして前記HPLCカラムから例えば
いくつかの適当な非破壊(non−destructi
ve)緩衝液のいずれか中のアセトニトリル勾配により
溶離される。好ましいアセトニトリル勾配は、0.1M
のトリエチルアンモニウムアセテート、pH7.0緩衝
液中、5%〜40%の範囲、好ましくは5〜30%の範
囲である。好ましくは逆相HPLCカラムは、これに結
合した直鎖アルキル部分、例えば炭素原子数4、炭素原
子数8又は炭素原子数18のアルキル鎖を含む。その
後、精製された全長オリゴヌクレオチドを含む適当なフ
ラクションを集め、減圧下で蒸発させ、3%(v/v)
の酢酸水溶液中に室温で10〜30分間で再懸濁させ
る。その後、脱トリチル化オリゴヌクレオチドをエタノ
ール沈殿させるか、又は他の適当な手段、例えばサイズ
排除クロマトグラフィーにより精製する。さもなけれ
ば、全長脱トリチル化オリゴヌクレオチドは、種々のタ
イプのカラム及び勾配材料を用いてHPLCにより精製
することもできる。G.Zon及びJ.A.Thomp
son,“A review of high−per
formance liquid chromatog
raphy in nucleicacids res
earch,”BioChromatography
1,(1986)、22−32参照。別のより好ましい
方法は、疎水的相互作用クロマトグラフィーによるオリ
ゴヌクレオチドの精製である。本発明の目的のためのこ
の精製技術は、常圧下で疎水樹脂による逆相クロマトグ
ラフィーの形態である。水酸化アンモニウム脱保護及び
開裂溶液中の粗生成物であるオリゴヌクレオチド混合物
は、適当な緩衝液、例えば1.0Mのトリエチルアンモ
ニウムアセテート、pH7.0中で平衡にした疎水性樹
脂に加えられる。その後、結合したオリゴヌクレオチド
を2%のトリフルオロ酢酸に1〜3分間暴露することに
より脱トリチル化され、その後、水中の15〜40%の
アセトニトリル中で回収される。その後、回収されたオ
リゴヌクレオチドは凍結乾燥され、上記のように適当な
緩衝液又は滅菌蒸留水中に再懸濁される。本発明の目的
である部分的又は完全な合成遺伝子を製造するのには、
1又はそれ以上の合成オリゴヌクレオチドが必要であろ
う。任意の適当なオリゴヌクレオチド及び/又は天然マ
ガイニン遺伝子のような天然遺伝子の部分もしくは全部
は、加熱、尿素もしくはホルムアミドのようなカオトロ
ピック剤との混合、又はアルカリ溶液への暴露のような
手段によるDNAの変性により、1又はそれ以上のAM
PPPをコードする遺伝子に集められうる。ホスフェー
ト部分は、所望により、それらを欠く任意のDNA又は
オリゴヌクレオチドに、T4ポリヌクレオチドキナーゼ
のような酵素を用いて酵素的に結合されうる。Curr
ent Protocols in Molecula
r Biology,supra.のセクション3.1
0参照。本発明の範囲内の、追加の任意のDNAの存在
下又は不存在下における遺伝子の製造において使用され
る任意のオリゴヌクレオチドは、その後、適当な手段、
例えば室温への徐冷又はカオトロピック剤を除去するた
めの透析により再結合又はアニーリングされる。これら
のアニーリングされたDNAは、適当な酵素、例えばT
4DNAリガーゼで処理することにより共有結合されう
る。前記のCurrent Protocols in
Molecular Biology,supra.
のセクション3.14参照。必要な場合及び適当な場合
には、この手段により製造されたペプチドをコードする
遺伝子生成物を、製造者の仕様書による制限エンドヌク
レアーゼで処理することにより、又は当該技術分野で知
られた方法により、遺伝子調節DNA配列に加えるため
に、製造することもできる。前記のT.Maniati
s et al.,Molecular Clonin
g,pp.104−106参照。上記の方法は、本発明
による大部分の又は全ての抗菌性ペプチド、例えばRA
MPP又はRAMPPP及びオリゴペプチドをコードす
る遺伝子の製造のためにしうる。ペプチド及びオリゴペ
プチドをコードする遺伝子を製造するための別の方法を
使用することもできる。この方法には、個々のペプチド
サブユニット又は個々のサブユニットの群をコードする
アニーリングされたDNA、例えばブリッジ分子(br
idging molecules)をコードする遺伝
子セグメントを製造することが含まれるであろう。関連
する個々のアニーリングされたDNAの全てを結合する
ことから製造されうるコンポジット遺伝子がインターラ
プションなしに所望のペプチドをコードするかぎり、少
なくとも二つあるアニーリングされたDNAは、各々よ
り小さいペプチドサブユニットの部分をコードすること
も可能である。アニーリングされたDNAの末端は、異
なるDNA配列の末端の間のオーバーラッピングする相
補的な短いDNA配列の結合を可能にするように選択さ
れる。より後の工程で、適当なDNAはアニーニングさ
れ、連結されて、ペプチド又はオリゴペプチドをコード
するより大きな遺伝子を形成する場合には、これらの結
合部位は、少なくとも一つのペプチドサブユニットのコ
ード領域を次のペプチドサブユニット又は関連するブリ
ッジング分子にインターラプションなしに維持する。例
えばオリゴペプチドをコードするより大きな遺伝子の種
々の部分をコードする二つ以上のDNAセグメントは、
所望の最終的なオリゴペプチドのサイズ及び組成に依存
して、適当なDNAコード配列を維持するような付着が
考慮されうる。より小さなDNAセグメント上のオーバ
ーラッピング及び相補的末端の領域は、偶然起こる望ま
しくない二つ以上のDNAセグメントの結合を妨げるよ
うに同等でないように選択されうる。これらのオーバー
ラッピング末端は、プリカーサーであるアニーリングさ
れたDNAを、上記の遺伝子調節DNA配列に追加され
るDNAの製造において記載した制限エンドヌクレアー
ゼにより処理した生成物と同等でも同等でなくてもよ
い。本発明の範囲内のより大きなオリゴペプチドをコー
ドするより大きなDNA断片に結合される予定の上記の
アニーリングされたDNA断片は、いくつかの手段、例
えば変性方法の逆転の前の加熱又はアルカリ溶液への暴
露により穏やかにアニーリングすることにより結合され
うる。アニーリング工程は、好ましくは、工程中に実質
的に個々のアニーリングされたDNAを変性しない。ア
ニーリングされたDNAは、その後、適当な酵素、例え
ばT4DNAリガーゼで処理することにより共有結合さ
れうる。適当なDNAセグメントは、同時に又はブロッ
クで互いに結合され、続いて少なくとも一つの追加の結
合工程が起こり、より大きなオリゴペプチドをコードす
る最終的なDNA断片が形成される。最終的なDNAフ
ラグメントを得る前に、DNAセグメント結合のための
追加のサイクル又は工程が必要とされる場合は、連結の
中間段階で得られる結合されたDNAセグメントは、標
準的な手段、例えばゲル電気泳動による精製、サイズ排
除クロマトグラフィー及び/又はエタノール沈殿により
精製されるべきである。前記のCurrent Pro
tocols in Molecular Biolo
gy,supra.の第2章参照。その後、より大きな
オリゴペプチドをコードする最終的なDNAフラグメン
トに、上記の遺伝子調節DNA配列を付加することもで
きる。定められた宿主細胞においてタンパク質として発
現することができるようにするために、ペプチドをコー
ドする遺伝子に付加される遺伝子調節シグナルは、宿主
細胞の生物機構により認識され、宿主細胞内のDNAポ
リメラーゼによりDNA配列のメッセンジャーRNA配
列(mRNA)への転写を誘導するDNA配列である、
遺伝子プロモーター配列を含みうる。その後、このmR
NAは、宿主細胞内のリボソーム上でタンパク質生成物
に翻訳されることができなければならない。遺伝子プロ
モーター配列は、上記の転写及び翻訳の理論に適合する
限り、一部又は全部が、宿主細胞のものとは似ていない
細胞に見出されるプロモーター配列から誘導されうる。
例えば、グラム陽性菌であるBacillus sub
tilisからの増殖遺伝子(vegetative
gene)プロモーター配列は、グラム陰性菌であるE
scherichia coliにおけるペプチド遺伝
子の発現に満足なものでありうる。1以上のAMPPP
の発現のためのAMPPP遺伝子に追加されうる第二の
遺伝子調節因子は、遺伝子ターミネーター又はポリアデ
ニル化配列である。このDNA配列は、さらに転写する
ことを阻害し及び停止させ、真核細胞の場合には1以上
のアデノシンヌクレオチドをmRNAの3’末端に直接
付加する情報を提供する遺伝情報を含む。遺伝子ターミ
ネーター配列は、宿主細胞のゲノム由来又は宿主細胞内
での転写を適当に終了させることが有効であることが知
られている非類似の細胞のゲノム由来のターミネーター
配列の一部又は全部を含む。そのような配列の例は、S
almonella typhimurium his
operon rho−独立転写ターミネーター配列
でありうる(例えばN.E.Winkler,Esch
erichia coli and Salmonel
la typhimurium:Cellular a
nd Molecular Biology〔F.C.
Neidhardt,Ed−in−chief;Ame
rican Society for Microbi
ology,1987〕、第25章参照)又はAgro
bacterium tumefaciens Tiプ
ラスミド由来のオクトピンシンターゼターミネーター配
列(例えばH.DeGreve等、“Nucleoti
de sequence andtranscript
map of the Agrobacterium
tumefaciens Ti plasmid−en
coded octopine synthase g
ene”,J.Mol.Appl.Genet.1、
(1982)、499−511参照)。ペプチド発現遺
伝子又は遺伝子調節シグナルが付加された遺伝子は、好
ましくは、関連遺伝子によりコードされるAMPPPを
含む1以上のペプチドを発現する目的のために原核生物
又は真核生物由来の宿主細胞に導入される。導入手段は
当該技術分野でよく記載されており、遺伝子発現が要求
されている宿主細胞のタイプに依存する。例えば、バク
テリア細胞の外部から供給されたDNA、例えばEsc
herichia coliの細胞による形質転換は、
塩化カルシウム法により達成されうる。典型的には、遺
伝子調節シグナルが付加されたペプチド遺伝子は、形質
転換法の前に適当な形質転換ベクターに共有結合され
る。そのようなベクターは、Vectors:a Su
rvey of MolecularCloning
Vectors and Their Uses by
R.L.Rodinguez及びD.T.Denha
rdt(Butterworths,Boston;1
988)に記載されている。T.Maniatis等、
Molecular Cloning,supra,p
p.247−255。好適な宿主細胞中でこのような遺
伝子発現系で一旦発現されると、ペプチドは通常の手段
により抽出されてもよく、且つ/または精製されてもよ
く、部分的に精製された形態または実質的に精製された
形態で植物病原体に対して使用し得る。ペプチドを宿主
細胞から抽出する方法は、宿主細胞の熱及び/または酵
素による溶解、脂質溶媒または水性/有機ミセル溶液中
の可溶化、並びに宿主細胞をフレンチプレスにより押し
つけることによる細胞膜及び/または細胞壁の加圧断裂
を含む。宿主細胞としての細菌の場合に関する細胞溶解
に好ましい方法は、求められている生産の規模に依存す
る。大規模の生産に関して、細菌細胞の熱または加圧断
裂が好ましい。例えば、H.Hellebust,“D
ifferentapproaches to sta
bilize a recombinant fusi
on protein”,Bio/Technolog
y7、(1989)、165−168を参照のこと。抽
出されたAMPPPは、更に精製しないでそれらのその
ままの形態で使用されてもよく、またはサイズ排除クロ
マトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、電気
泳動、アフィニティークロマトグラフィー等の如き方法
による細胞内容物の1回以上の分別の適用により部分的
または完全に精製されてもよい。その他の可能性は、ペ
プチドを暗号化するこれらの遺伝子を発現し、且つAM
PPPをタンパク質生産物として発現するための宿主受
容体として全能植物細胞を使用することであり、それに
より植物細胞は稔性作物を再生し得る。この後の場合、
受容体植物は遺伝的に形質転換された植物またはトラン
スジェニック植物と称される。外来遺伝子を植物に導入
するのには、幾つかの既知の方法がある。選択の方法
は、主として、形質転換される作物の種類に依存する。
しかしながら、これらの方法の多くが本発明により使用
し得る。双子葉植物中へのDNAの移入に特に有効であ
る一つの方法は、アグロバクテリウムの使用を伴う。こ
の方法では、関係する遺伝子(例えば、カリフラワーモ
ザイクウイルス35S5’プロモーター領域及び3’O
CSターミネーター領域を有するAMPPPの遺伝子)
が選択遺伝子(例えば、トランスポゾンTn5のネオマ
イシンホスホトランスフェラーゼII(nptII)、
ホスフィノスリシンアセチルトランスフェラーゼ等を暗
号化する遺伝子)で小さい組換えプラスミド中にスプラ
イシングされたT−DNA領域の境界の間に挿入され
る。次いで組換えプラスミドが直接の形質転換または三
親交配によりアグロバクテリウム宿主に導入される。次
いで、関係する遺伝子を有するアグロバクテリウム株
が、細菌を2〜3日の期間にわたって植物飼料(例え
ば、葉盤)で同時培養することにより双子葉植物組織の
形質転換に使用される。形質転換された細胞は適当な薬
剤による選択により回収され、次いで植物が再生し得
る。R.B.Horshら著、“A Simple a
nd General Method of Tran
sferring Genes into Plant
s”,Science227、1985、1229 1
231を参照のこと。植物細胞、特に更に扱い難い単子
葉作物の植物細胞の形質転換に使用されたその他の方法
は、化学的に誘導される移入(例えば、ポリエチレング
リコールによる;H.Lorzら著、“Gene tr
ansfer to cercalcells med
iated by protoplasttransf
ormation”,Mol.Gen.Genet.1
99、(1985)、178−182を参照のこと)、
バイオリスティックス(biolistics)(W.
J.Gordon Kammら著、“Transfor
mation ofMaize Cells and
Regeneration of Fertile T
ransgenic Plants”,The Pla
nt Cell,2、(1990)、603−61
8)、マイクロインジェクション(G.Neuhaus
ら著、“Transgenic rapeseed p
lantsohtained by microinj
ection of DNA in to micro
spore−derived proembryoid
s”,Theor.Appl.Genet.,74、
(1987)、30−36)、及びその他(I.Pot
rykus,Bio/technology 9、(1
990)、535−542)を含む。Bascombら
の上記の文献に記載されているように、天然に産出され
るタンパク質はアミノ末端またはN−末端に結合された
Metアミノ酸をしばしば含む。これらのメチオニンは
時々ホルミル化される(“(f)Met”と称され
る)。それ故、本明細書に開示されたタンパク質はまた
N−末端に付加されたメチオニンまたはN−ホルミル化
メチオニンを含んで生産されることがある(“Met−
タンパク質と称される)。シグナルペプチド 病原体は通常細胞、特に植物組織を細胞の外部の場所か
ら攻撃するので、宿主植物細胞を保護することを目的と
するタンパク質は細胞から分泌されることを必要とする
可能性がある。これは、ターゲッティングペプチドとし
て文献に知られているペプチド配列(G.von He
ijne“The Signal Peptide”
J.Membrane Biol.115、(199
0)、195−201:S.F.Nothwehr及び
J.I.Gordon著、“Targetting o
f Proteins into the Fukar
yotic Secretory Pathway:S
ignal PeptideStructure/Fu
nction Relationships”Bioa
ssays,12、(1990)479−484:並び
にK.Verner及びG.Schatz著、“Pro
tein Translocation Across
Membranes”,Science,24、(1
988)、1307−1313)をペプチドのN−末端
に付加することにより達成し得る。ターゲッティングペ
プチドまたはシグナルペプチドは、その他のペプチドま
たはタンパク質のN−末端に結合される場合に、そのペ
プチドまたはタンパク質を特定の細胞下の区画、好まし
くは細胞外の空間に向けるのに役だつものである。本発
明のターゲッティングペプチドまたはシグナルペプチド
の例は、ニンジンエクステンシンのペプチド(SEQ
ID NO.21)(J.Chen及びJ.E.Var
ner著、“An Extracellular Ma
trix Protein in Plants,Ch
aracterization ofa Genomi
c Clone for Carrot Extens
in”Embo J.,4、(1985)2145−5
1)及びオオムギα−アラミラーゼのペプチド(SEQ
ID NO.22)(J.C.Rogers及びC.
Milliman著、“Isolation and
Sequence Analysis of a Ba
rley Alpha−Amylase cDNA C
lone”J.Biol.Chem.258、(198
3)、8169−74;T.H.D.Ho.ら著、“R
egulation of GeneExpressi
on in Barley Aleurone Lay
ers”,Molecular Biology of
Plant CrowthControl,Alan
R.Liss,Inc.,(1987)、35−49
頁;C.R.P.Knoxら著、“Structure
and Organization of Two
Divergent Alpha−Amylase G
enes from Barley”,Plant M
ol.Biol.,(1987)、9,317;並びに
B.Khursheed及びJ.C.Rogers著、
“Barley Alpha−Amylase Gen
e;Quantitative Comparison
of Steady−State mRNA Lev
els from Individual Membe
rs of the Two Different F
amilles Expresscd in Aleu
rone Cells”,J.Biol.Chem.,
263(1988)、18953−18960)であ
る。ニンジンエクステンシンシグナルペプチドが本発明
に使用するのに好ましい。上記の文献に記載された理由
から、ターゲッティングペプチドは、通常、そのN−末
端に付加されたメチオニンまたはホルミル化メチオニン
を有する。本発明のペプチドまたはオリゴペプチド(そ
のN−末端に結合されたメチオニンまたはホルミル化メ
チオニンを含み、またはそれらを含まない)へのターゲ
ッティングペプチドの付加は、ペプチドの効力に影響す
べきではない。何となれば、ターゲッティングペプチド
は、通常、細胞外の空間への輸送中にプロテアーゼによ
りペプチドから開裂されるからである。AMPPPのN
−末端に付加されたシグナルペプチド配列を含む本発明
の範囲内のペプチドの例は、(SEQ ID NO.2
1)−(SEQ ID NO.1)−(SEQ ID
NO.1);(SEQ ID NO.21)−(SEQ
ID NO.1)−(SEQ ID NO.6);
(SEQ ID NO.21)−(SEQ ID N
O.2)−(SEQ ID NO.5)−(SEQ I
D NO.2);(SEQ ID NO.21)−(S
EQ ID NO.1)−(SEQ ID NO.5)
−(SEQ ID NO.1);及び(SEQ ID
NO.21)−(SEQ ID NO.2)−(SEQ
ID NO.5)−[(SEQ ID NO.10)
−(SEQ ID NO.5)]−(SEQ ID
NO.1)−(SEQ ID NO.5)−(SEQI
D NO.10);(この場合、(SEQ ID N
O.5)に関してXaa−XaaはGlyである)
である。上記のオリゴペプチドのシグナルペプチドが発
現及び細胞外の空間への分泌後に開裂される場合、放出
されたオリゴペプチドは微生物病原体による宿主植物の
侵入の際に有効である。ペプチド及びオリゴペプチドの用途 本発明により具体化された抗生物質ペプチドは、微生物
の増殖または生存を抑制することが所望される幾つかの
日常の状況で広い用途をもち得る。本発明者らは、植物
の微生物病原体により生じた作物の破壊の経済的な影響
を軽減することにより作物の収穫量を高めることに於け
るAMPPPの適用に特に関心がある。しかしながら、
本発明のAMPPPはまた微生物によりひき起こされる
ヒトまたは動物の病気の治療に於ける医薬品、貯蔵また
は輸送中の食品保存の目的のための食品添加物、家庭用
もしくは医療用の消毒剤、または化粧品、医薬品もしく
はその他の製品の防腐剤として有益であり得る。本発明
のAMPPまたはAMPPPは、これらの状況のいずれ
か、または全てに於いて、それ自体で、またはヒト、動
物もしくは植物の微生物病原体に対して有効であるその
他の化学化合物もしくは製薬化合物と組み合わせて有益
であり得る。ペプチド及びオリゴペプチドの外部適用 本発明のペプチド及びオリゴペプチドの外部適用が、例
えば、病原体に対して植物を保護するのに使用される場
合、使用されるAMPPPは1〜1000μg/mlの
AMPPPを含む液体溶液または懸濁液を生成するよう
に希釈されるか、またはダストとして適用されるように
希釈剤固体と混合されることが予想される。適用の正確
な性質は、標的とされる特別な病原体に一部依存する。
特定の作物及び病原体への適用の一般的な方法を採用す
るための詳細な方法は、Methods For Ev
aluating Pesticides For C
ontrol of Plant Pathogen
s,K.D.Hickey編集、The Americ
an Phytopathological Soci
ety(St.Paul,MN),1986に見られ
る。本発明のこの特徴により特に有益であると予想され
る適用の方法は、全体の植物またはその部分の断続的な
水性または非水性のスプレー、種子被覆、及び灌漑系
(例えば、温室ミストベンチ)中の混入を含む。その製
剤に添加し得るアジュバントは、可溶化を助けるための
薬剤、湿潤剤及び安定剤、またはマイクロカプセル化さ
れた製品を製造する薬剤を含む。その製剤は、高濃度の
無機塩、特に二価のカチオン、例えばCa++、Mg
++、またはFe++を含まないことが好ましい。ま
た、外部適用は、生存可能な形態の組換え微生物または
AMPPPを失活しない方法により生育し得ない形態に
変換された後の組換え微生物を使用し得る。生存可能な
組換え微生物がAMPPPを送出するのに使用される場
合、それらが標的植物を集落形成する能力を有すること
が好ましい。培養植物細胞によるペプチドの植物毒性スクリーニング Bascombらの上記の文献は、分離された植物葉緑
体を使用する抗菌ペプチドに関するスクリーニング技術
を開示していた。葉緑体に対するこれらの抗菌ペプチド
の効果は、植物組織中の特別なペプチドの存在及び可能
な発現と関連する潜在的な植物毒性の一般的な指示であ
った。また、Bascombらの上記の文献は、最小の
レベルの植物毒性を有する抗菌ペプチドを使用すること
が望ましいことを開示していた。しかしながら、このス
クリーニング技術は植物毒性の指標として幾つかの利点
を有するが、それは葉緑体の収集及び使用を必要とする
点で不便である。更に、そのスクリーニング法は植物毒
性の一般的な指標としてのみ意図されるという事実のた
め、生じたデータは、AMPPP RAMPPPまたは
オリゴペプチドを使用しようとする特定の植物細胞また
は植物組織に対する毒性を必ずしも予測しない。詳しく
は、葉緑体に対する特別な抗菌ペプチドの植物毒性作用
は、葉緑体の特異な構造及び膜の化学的性質のために、
化学的に類似しない植物の原形質膜またはその他の細胞
下の細胞器官の膜に対する抗菌ペプチドの植物毒性の指
標では必ずしもないのである。本発明者らは、従来の植
物毒性スクリーニング法よりも更に有効である培養植物
細胞を使用する新規なスクリーニング法を発見した。何
となれば、それは分離された葉緑体の使用を必要としな
いからである。更に、本発明のスクリーニング技術は、
例えば、宿主細胞の膜の化学的性質に対する抗菌ペプチ
ドの植物毒性作用の更に正確な反映である。更に、本発
明により使用される代謝終点は、分離された葉緑体アッ
セイにより測定されるような酸素発生ではなく、酸素消
費である。それ故、種々の代謝経路に於ける種々の抗菌
ペプチドの植物毒性の影響に関するデータを得ること
が、本発明の使用により可能である。本発明のアッセイ
が植物細胞に関して説明されるが、その技術はその他の
型の細胞にも同様に適用し得ることが理解される。本発
明のこの特徴の別の利点は、特定の宿主植物細胞に関し
て特定の抗菌ペプチドの植物毒性作用を試験する能力で
ある。それ故、特別な抗菌ペプチドを発現し得る遺伝子
を含む特別な遺伝子型の遺伝子導入トウモロコシを生産
しようとする場合には、遺伝子操作の前にトウモロコシ
植物細胞に関してこのペプチドの植物毒性作用を試験す
ることが可能である。それ故、潜在的な宿主細胞及び/
または宿主組織と抗菌ペプチドの適合性が推定される。
植物細胞に関して、植物細胞または植物組織に対するペ
プチドの相対的な植物毒性の目安は、細胞懸濁液として
正しく維持された細胞培養物に対してペプチドを試験す
ることにより測定し得る。培養された全細胞懸濁液は、
細胞懸濁液を開始し、維持するための通常の方法、例え
ば、the Handbook ofPlant Ce
ll Culture,1〜3巻、(マクミラン・パブ
リッシング社(Macmillan Publishi
ng Company)、ニューヨーク、NY、198
3−84)に説明されているような方法を使用して生成
し得る。植物毒性応答は、酸素消費に関する特別なペプ
チドの効果を観察することにより細胞系中で実証し得
る。特に、次第に増加する濃度のそのペプチドを測定数
の懸濁細胞でインキュベートすることが減少された酸素
消費をもたらすことが実証し得る場合には、用量応答関
係があらゆるペプチドに関して推定し得る。同様に、次
第に増加する数の培養全細胞による単一濃度のペプチド
のインキュベーションが酸素消費の総合の減少された抑
制をもたらすことが実証し得る場合には、容量応答関係
が所定のペプチドに関して推定し得る。キュベットアッ
セイが、これらの測定に一般に使用される。全細胞の酸
素消費の抑制率(%)を実際に試験するためにキュベッ
ト中に使用される溶液は、単に、ペプチドが添加される
水を含んでもよく、または、それはペプチドが添加され
る通常の溶液(その中で、細胞懸濁培養物が生育され
る)からなっていてもよい。これらの溶液は、蔗糖、グ
ルコース、フラクトース、キシロース及びアラビノース
の如き糖を含んでいてもよい。無機塩、例えば、塩化ア
ンモニウム、硝酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、
硫酸アンモニウム、ホウ酸、塩化カルシウム、硝酸カル
シウム、リン酸カルシウム、塩化コバルト、硫酸第二
銅、エチレンジアミンテトラ酢酸、塩化第二鉄、クエン
酸第二鉄、硫酸第二鉄、酒石酸第二鉄、硫酸第一鉄、硫
酸マグネシウム、塩化マンガン、硫酸マンガン、三酸化
モリブデン、モリブデン酸、塩化ニッケル、硫酸ニッケ
ル、塩化カリウム、ヨウ化カリウム、硝酸カリウム、リ
ン酸カリウム、硫酸カリウム、硝酸ナトリウム、リン酸
ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸亜鉛、及び硫酸亜鉛
のあらゆる組み合わせが含まれていてもよい。同様に、
有機物、例えば、活性炭、アデニンヘミスルフェート、
アミノ安息香酸、6−ベンジルアミノプリン、D−ビオ
チン、パントテン酸カルシウム、塩化コリン、ジメチル
アリルアミノプリン、葉酸、グリシン、インドール−3
−酢酸、ミオイノシトール、インドール−3−酪酸、キ
ネチン、α−ナフタレン酢酸、ニコチンアミド、ニコチ
ン酸、ペプトン、ピリドキシンHCl、リボフラビン、
チアミンHCl、ビタミンA、ビタミンB12、及びビ
タミンDのあらゆる組み合わせが含まれていてもよい。
上記の薬剤のいずれか、または全部の混合物が有益であ
り得る。含まれる場合、夫々の薬剤の濃度は一般に0〜
1モルの量で存在する。また、溶液pHを4〜9の好ま
しい範囲に維持するために、緩衝剤が細胞溶液中に含ま
れていてもよい。これらの緩衝剤の例は、トリス(トリ
ス−〔ヒドロキシメチル〕アミノメタン)、MES(s
−〔N−モルホリノ〕エタンスルホン酸)、酢酸塩、及
びHEPES(N−〔2−ヒドロキシエチル〕ピペラジ
ン−N−〔2−エタンスルホン酸〕)である。使用され
る場合、これらの緩衝剤は一般に約0.01%〜約10
%(w/v)の量で存在する。上記の植物毒性アッセイ
で試験される細胞懸濁液の全容積は10μl〜1μlの
範囲であり得る。本発明に有益な細胞の実際の量は、キ
ュベット当たりのごくわずかな数の細胞の少ない量か
ら、キュベットのサイズ及びマグネチックスターラによ
る細胞懸濁液の一定の攪拌の必要性により制限される多
い量までの範囲であってもよい。試験し得る細胞の最小
数は、記録できる量の酸素を消費する数である。この消
費は、当業界で利用できる種々の技術及び装置、例えば
ワーブルグ(Warburg)装置または、好ましく
は、酸素電極により監視し得る。“The Use o
f the Oxygen Electrodeand
Fluorescence Probes in S
imple Measurements of Pho
tosynthesis”,D.Walker,198
7,Hansatech Ltd.,Kings Ly
nn,Norfolk,英国を参照のこと。また、本発
明によれば、試験のために植物細胞原形質体を使用する
ことが可能である。本発明に使用される原形質体は、そ
の細胞壁が除去された植物細胞である。これは、リグナ
ーゼ、セルラーゼまたはその他の既知の酵素の使用によ
り酵素により行うことができ、または浸透圧衝撃と組み
合わせた組織スライシングの如き機械的手段により行う
ことができる。分離された原形質体の使用は、測定のた
めの試薬として原形質体を調製するのに必要とされる追
加の時間及び労力を除いて、本発明のスクリーニング技
術の利点の多くの実現を可能にする。更に、細胞壁と特
別な抗菌ペプチドとの間の潜在的な相互作用を測定する
能力の欠如がある。下記の実施例は、本発明の概念を更
に説明する目的のために示される。それらは、限定する
ことを目的としない。これらの実施例は、RAMPPP
及びオリゴペプチドを含む幾つかのペプチドに関するも
のである。便宜のため、これらのペプチドを、表1に同
定された化合物を表すのに使用される任意の数で指定し
た。
【表1】
【表2/】
【実施例】実施例1:ペプチドNo.5の調製 ABIモデル430Aペプチド合成装置を用い、t−B
oc保護基、NMP中のDCC/HOBT生成した活性
エステル並びに側鎖保護基としてGlu(OBzl)、
His(Bom)、Lys(Cl−Z)およびSer
(Bzl)を使用してt−Boc−(Mag2)−OC
PAM樹脂を調製した。この合成は0.5mM(7
40mg)t−Boc−Ser(Bzl)−OCH
AM樹脂(置換度=0.68mM/g)から開始し、該
樹脂を該装置により利用される標準的NMP/t−Bo
c化学サイクルに従って反復的脱保護、中和およびカッ
プリング工程に付した。各カップリング工程の終了時点
で、該樹脂の試料をニンヒドリン監視のために採取(上
記のサリン(Sarin)等の文献参照)したところ、
各工程で98.4%以上のカップリング効率を示した。
該樹脂の約2/3をMag2−OH(ペプチドNo.1
1:実施例13)および(Mag2)−(Gly)
(Mag2)−OH(ペプチド6:実施例2)の合成で
使用するために取り出した。次に、t−Boc−(Ma
g2)−(Mag2)−OCHPAM樹脂の合成を同
様な方法で完了したが、最後の19アミノ酸の合成には
ダブルカップリングを利用した。t−Boc−(Mag
2)−(Mag2)−OCHPAM樹脂の収量は0.
690gであった。該N−末端t−Boc基はTFAを
使用して該ペプチド合成により除去し、また該ペプチド
を次に脱保護し、かつ以下の低/高(low/hig
h)HF法を利用して該樹脂から開裂した。即ち、0.
39gのペプチド−PAM樹脂混合物を0℃にて2時
間、1.0mLの無水HF、2.6mlのDMSおよび
0.4mlのp−クレゾールを含む溶液と共に攪拌し
た。該HFおよびDMSを蒸発させた後、該ペプチド−
樹脂混合物を、−10℃で30分および0℃で30分、
新たな7mlのHF、0.5mlのアニソール、0.3
mlのDMS、0.2mlの1,2−エタンジチオール
および3.0mg2−メルカプトピリジンを含む溶液と
共に攪拌した。HFおよび他の揮発分を蒸発させた後、
該樹脂をクロロホルムで膨潤し、この混合物を3回5m
lのエーテルで洗浄し、3mlのBMEと共に30分攪
拌し、3回3mlの1:1 15%酢酸/BMEでおよ
び15mlの0.1%TFAを含む50%水性アセトニ
トリル溶液で1回抽出した。水性抽出液を併合し、10
mlのエーテルで3回抽出し、凍結乾燥して、152m
g(約65%)のペプチド混合物を得た。この粗製ペプ
チドを約4mlの1N酢酸(1%のBMEを含む)に溶
解し、1N酢酸中の2.6×10cmのバイオラド(B
io−Rad)AGlX−8イオン交換カラム(アセテ
ート型)に通して、弗化物塩を除去し、該ペプチドを酢
酸塩形に転化した。ニンヒドリン監視(上記のサリン
(Sarin)等の文献参照)により検出された該ペプ
チド画分を併合し、凍結乾燥して122mgのペプチド
を得た。次に、このペプチドを40mlの10%重炭酸
アンモニウムに溶解し、室温にて、窒素雰囲気下で24
時間攪拌した。この溶液を凍結乾燥し、得られた残渣を
繰り返し1%BMEを含む1Nの酢酸から凍結乾燥し
て、最終的に199mgのペプチドを得た。最終的な精
製は、ペプチド(10−15mg)を2.2×25c
m、10μ、300Åのビダック(Vydac)C−4
カラムに繰り返し注入し、60分に渡りA中にBを0%
−60%の線形勾配で含む溶出液で溶出した。流量は
6.0ml/minであり、溶媒Aは0.1%TFAで
あり、溶媒Bは0.08%TFAのアセトニトリル溶液
であり、監視は235nmのUVを使用して実施した。
恐らく該ペプチドのウンデカトリフルオロ酢酸塩形にあ
る、51.7分に溶出される主ピークを集めた。これは
HPLCにより純度95%以上であることが示された。
構造をFAB−MSにより確認した。amuでの理論値
(M+H)は4917.3であり、実測値は491
7.8であった。実施例2:ペプチドNo.6の調製 t−Boc−(Mag2)−OCHPAM樹脂(68
0mg)を実施例1と同様にして調製し、残りのペプチ
ドは同様な手順で結合させたが、第2のMag2単位の
アミノ酸はダブルカップリング法を利用して付加した。
t−Bot−(Mag2)−(Gly)−(Mag
2)−OCHPAH樹脂の収量は737mgであっ
た。t−Boc基の除去後、実施例1と同様の手順を利
用して563mgの該ペプチドを脱保護および開裂する
と204mgの粗製ペプチドが得られた。この物質を実
施例1と同様にイオン交換すると、168mgのペプチ
ドが得られ、これは実施例1におけるように重炭酸アン
モニウム処理した後に205mgのペプチドを与える。
最終的精製は実施例1と同様に分取HPLCを利用して
実施したが、10−20mgの注入および以下のプログ
ラムを使用した。即ち、60分に渡りA中に20%のB
を含む溶出液からA中に40%のBを含む溶出液への線
形勾配で溶出し、次いで20分間A中に40%のBを含
む溶出液で溶出した。恐らく該ペプチドのウンデカトリ
フルオロ酢酸塩形にある、69.3分に溶出される主ピ
ークを集めた。これはHPLCにより純度85%以上で
あることが示された。構造をFAB−MSにより確認し
た。amuでの理論値(M+H)は5202.6であ
り、実測値は5201.6であった。実施例3ペプチドNo.7の調製 t−Boc−PGL−OCHPAM樹脂を0.5mM
(661mg)のt−Boc−Leu−OCHPAM
樹脂(置換度=0.76mM/g)から、実施例1の手
順を利用し、11番目のアミノ酸以降はダブルカップリ
ングを利用して調製した。PGL−OCHPAM樹脂
の収量は1.61gであった。t−Boc基の除去後、
この樹脂1.59gの脱保護および開裂を、18.0m
lの無水HF、1.5mlのアニソール、0.6mlの
DMS、0.3mlの1.2−エタンジチオールおよび
3.0mgの2−メルカプトピリジンを含有する溶液中
で、−10℃にて30分間および0℃にて30分間攪拌
することにより実施した。0℃にて該HFおよびDMS
を蒸発させた後に、該ペプチド/樹脂/スキャベンジャ
ー混合物を15mlの冷99:1エーテル/BMEで3
回洗浄して、スキャベンジャーおよび他の副生成物を除
去した。得られた残渣を5mlのBMEと共に攪拌し、
次いで10mlの15%酢酸/2%BMEで3回抽出し
た。該抽出物を併合し、続いて20mlのエーテルで2
回抽出した。次に、該酢酸層を凍結乾燥して、粗製ペプ
チド559mg(71%)を得た。実施例1におけるよ
うにイオン交換し、かつ酢酸アンモニウムで処理した
後、最終的精製を実施例1における如く分取HPLCに
より実施したが、40分に渡るA中に24%Bを含む溶
出液からA中に44%Bを含む溶出液への勾配を使用し
た。恐らく該ペプチドのペンタトリフルオロ酢酸塩形に
ある、27.1分に溶出される主ピークを集めた。これ
はHPLCにより純度98%以上であることが示され
た。構造をFAB−MSにより確認した。amuでの理
論値(M+H)は1970.2であり、実測値は19
70.1であった。実施例4ペプチドNo.8の調製 t−Boc−R−Mag2−OCHPAM樹脂を0.
5mM(653mg)のt−Boc−Gly−OCH
PAM樹脂(置換度=0.77mM/g)から、実施例
1の手順を利用して調製した。但し、t−Boc−〔A
la15−Gly23〕R−Mag2−OCHPAM
樹脂の調製後、該樹脂の約半分を、R−Mag1−OH
(ペプチド#18)の合成で使用するために取り出し
た。t−Boc−R−Mag2−OCHPAM樹脂の
収量は1.17gであった。t−Boc基の除去後、こ
の樹脂の脱保護および開裂を、実施例3に記載の手順を
利用して実施して粗製ペプチド473mg(76%)を
得た。実施例1に記載の如く該物質200mgをイオン
交換し、次いで重炭酸アンモニウム処理すると、158
mgのペプチドが得られた。最終的精製を実施例1にお
ける如くHPLCにより実施したが、40分に渡るA中
に24%Bを含む溶出液からA中に44%Bを含む溶出
液への勾配を使用した。恐らく該ペプチドのヘキサトリ
フルオロ酢酸塩形にある、27.9分に溶出される主ピ
ークを集めた。これはHPLCにより純度98%以上で
あることが示された。構造をFAB−MSにより確認し
た。amuでの理論値(M+H)は2467.4であ
り、実測値は2467.5であった。「R−Mag2」
はマガイニン2のRAMPPPを表す。実施例5ペプチドNo.9の調製 t−Boc−Met−(Mag1)−(Mag1)−O
CHPAM樹脂を0.5mM(714mg)のt−B
oc−Ser(bzl)−OCHPAM樹脂(置換度
=0.71mM/g)から、実施例1の手順を利用して
調製したが、第一のマガイニン1単位をもつ構築体以降
の該樹脂の約半分をMag1−OH(ペプチドNo.
2)の調製で使用するために取り出し、かつアミノ酸の
残りはダブルカップリング法を利用して結合させた。t
−Boc−Met−(Mag1)−(Mag1)−OC
PAM樹脂の収量は1.50gであった。t−Bo
c基の除去後、この樹脂の脱保護および開裂を実施例1
の手順を利用して実施して、粗製ペプチド796mg
(82%)を得た。実施例1におけるようにイオン交換
し、かつ重炭酸アンモニウムで処理した後、最終的精製
を実施例1における如くHPLCにより実施したが、6
0分に渡るA中に27%Bを含む溶出液からA中に47
%Bを含む溶出液への勾配を使用した。恐らく該ペプチ
ドのウンデカトリフルオロ酢酸塩形にある、42.4分
に溶出される主ピークを集めた。これはHPLCにより
純度97%以上であることが示された。構造をFAB−
MSにより確認した。amuでの理論値(M+H)
4933.3であり、実測値は4931.9であった。実施例6ペプチドNo.12の調製 t−Boc−Met〔Arg,Glu,Pr
23〕Mag1−OCHPAM樹脂を0.61mM
(763m)のt−Boc−Pro−OCHPAM樹
脂(置換度=0.80mM/g)から、実施例5の手順
を利用して調製したが、該樹脂の約半分はフラグメント
t−Boc−(9−23)〔Pro23〕Mag1−O
CHPAM樹脂の合成後に除去した。合成が完了した
後、t−Boc基を除去すると、1.366gのMet
〔Arg,Glu,Pro23〕Mag1−OCH
PAM樹脂が得られた。この樹脂719mgの脱保護
および開裂を実施例1の手順を利用して実施して、粗製
ペプチド25mgを得た。実施例1におけるようにイオ
ン交換した後、該ペプチドを実施例1の手順でHPLC
で精製した。但し、40分に渡るA中に24%Bを含む
溶出液からA中に44%Bを含む溶出液への勾配を使用
した。恐らく該ペプチドのヘキサトリフルオロ酢酸塩形
にある、34.1分に溶出される主ピークを集めた。こ
れはHPLCにより純度95%以上であることが示され
た。構造をFAB−MSにより確認した。amuでの理
論値(M+H)は2612.4であり、実測値は26
12.0であった。実施例7ペプチドNo.13の調製 t−Boc−〔Arg,Glu,Pro23〕Ma
g1−OCHPAM樹脂を0.606mM(0.75
8g)のt−Boc−Pro−OCHPAM樹脂(置
換度=0.80mM/g)から、実施例1の手順を利用
して調製した。この合成の完了時点において、該ペプチ
ド−樹脂の約2/3を除去し、実施例9、10および1
1で使用するために残しておいた。残りの1/3をt−
Boc−Cys(4−MeBzl)とカップリング、T
FA脱保護に付して所定のCys(4−MeBzl)−
Pro23−OCHPAM樹脂を得た。次いで、これ
を実施例1に記載の低/高HF法を利用して脱保護並び
に開裂して、260mg(73%)のペプチドを得た。
このペプチドは実施例1に記載のように酢酸塩形状に転
化した。最終的HPLC精製は実施例1に記載の如く実
施したが60分に渡るA中に25%−45%のBを含む
線形勾配の溶出液を使用した。恐らく該ペプチドのヘキ
サトリフルオロ酢酸塩形にある、49.1分に溶出され
る主ピークを集めた。これはHPLCにより純度90%
以上であることが示された。構造をFAB−MSにより
確認した。amuで表わした理論値(M+H)は25
84.4であり、実測値は2583.9であった。実施例8ペプチドNo.14の調製 このペプチドダイマーはペプチドNo.13の酸化(ホ
ッジス(Hodges)等の上記の文献参照)により、
即ちペプチドNo.13(3.2x10−4M;10m
g/ml)をCu2+を含む燐酸緩衝液(0.05MN
aHPO;1.6x10−5M CuCl;0.
5MNaCl;pH=7.0)に溶解した溶液を空気中
で一夜(12−20時間)室温の下で攪拌することによ
り調製した。次に、該濃縮した反応混合物をセファデッ
クスG−25カラム(2.6x25cm)に通し、10
%酢酸で溶出することによりこの溶液を脱塩した。最終
精製はペプチドNo.16につき上記した分取HPLC
により実施した。実施例9ペプチドNo.15の調製 所定のペプチド−PMA樹脂(1.05g)を、実施例
7で調製したt−Boc−〔Arg,Glu,Pr
23〕Mag1−OCHPAM樹脂の約1/3か
ら、ダブルカップリング法および実施例13記載の手順
を使用して調製した。t−Boc基を除去した後、脱保
護および開裂を実施例1の手順を利用して実施して、粗
製ペプチド562mg(84%)を得た。実施例1記載
の如くイオン交換およびHPLC精製を実施した。但
し、60分に及ぶ、A中の40%B含有溶出液からA中
に60%Bを含む溶出液への濃度勾配を使用した。恐ら
く該ペプチドのウンデカトリフルオロ酢酸塩形にある、
43.8分に溶出される主ピークを集めた。これはHP
LCにより純度95%以上であることが示された。構造
はFAB−MSにより確認した。実施例10ペプチドNo.16の調製 t−Boc−P1−〔Arg,Glu,Pr
23〕Mag1−OCHPAM樹脂(1.40g)
を、実施例7で調製したt−Boc−〔Arg,Gl
,Pro23〕Mag1−OCHPAM樹脂の約
1/3から、ダブルカップリング法、Trp(CHO)
および実施例1記載の手順を使用して調製した。t−B
oc基を除去した後、681mgのペプチド−樹脂を、
実施例1に記載の手順(但し、該高HF溶液に3mgの
スカトールをも添加した)に従って脱保護および開裂を
実施して、粗製ペプチド347mgを得た。このペプチ
ドを実施例1記載の手順でイオン交換クロマトグラフィ
ーおよび重炭酸アンモニウム処理により精製した。40
分に及ぶ、A中に30%Bを含む溶出液からA中に65
%Bを含む溶出液までの濃度勾配を利用して、2.2m
mX25cm、300Åのビダック(Vydac)C−
18カラム上でのHPLC(流量は1ml/min)に
よりこの生成物の分析を実施した。この分析は、恐らく
該ペプチドのデデカトリフルオロ酢酸塩形にある主ピー
クが19分に溶出されることを示した。構造はFAB−
MSにより確認した。実施例11ペプチドNo.17の調製 実施例1記載の手順を使用してt−Boc−Metをダ
ブルカップリングして、実施例10で調製した740m
gのt−Boc−P1−〔Arg,Glu,Pro
23〕Mag1−OCHPAM樹脂とした。t−Bo
c基を除去した後、実施例10の手順で741mgの該
ペプチド−樹脂を脱保護かつ開裂して305mg(66
%)の粗製ペプチドを得た。該ペプチドの精製は実施例
1の手順で実施したが、60分に及ぶ、A中の35%B
含有溶出液からA中に55%Bを含む溶出液への濃度勾
配を使用した。恐らく該ペプチドのドデカトリフルオロ
酢酸塩形にある、57.5分に溶出される主ピークを集
めた。これはHPLCにより純度90%以上であること
が示された。構造はFAB−MSにより確認した。実施例12ペプチドNo.18の調製 t−Boc−R−Mag1−OCHPAM樹脂(93
0mg)を実施例4で調製したt−Boc−〔Ala
15−Gly23〕R−Mag2−OCHPAM樹脂
の残りから、実施例1記載の手順で調製した。t−Bo
c基を除去した後、実施例1の手順で920mgの該ペ
プチド−樹脂を脱保護かつ開裂して296mgの粗製ペ
プチドを得た。該ペプチドの精製は実施例4の手順で実
施例したが、A中の20%B含有溶出液からA中に40
%Bを含む溶出液への濃度勾配を利用した。恐らく該ペ
プチドのヘキサトリフルオロ酢酸塩形にある、30.2
分に溶出される主ピークを集めた。これはHPLCによ
り純度97%以上であることが示された。構造はFAB
−MSにより確認した。実施例13ペプチドNo.11の調製 t−Boc−Met〔Arg,Glu,Des S
er23〕Mag1−OCHPAM樹脂を0.6mM
(923mg)のt−Boc−Lys(Cl−Z)−O
CHPAM樹脂(置換度=0.65mM/g)から、
Arg(Mts)および実施例1の手順を利用して調製
したが、フラグメント〔Glu−Lys22,Des
Ser23〕Mag1−OCHPAM樹脂の合成
後、その約2/3を除去した。この合成の終了時点で、
t−Boc基の除去後、622mgの〔Arg,Gl
,Des Ser23〕Mag1−OCHPAM
樹脂を得た。この物質593mgを、実施例3記載の手
順を利用して脱保護および開裂し、237mg(73
%)の粗製ペプチドを得た。実施例1記載のイオン交換
クロマトグラフィーおよび重炭酸アンモニウム処理後、
最終的精製を実施例1記載の手順に従ってHPLCによ
り実施したが、40分に及ぶ、A中の25%B含有溶出
液からA中に45%Bを含む溶出液への濃度勾配を使用
した。恐らく該ペプチドのヘキサトリフルオロ酢酸塩形
にある、32.6分に溶出される主ピークを集めた。こ
れはHPLCにより純度96%以上であることが示され
た。構造はFAB−MSにより確認した。amuでの理
論値(M+H)は2515.4であり、実測値は25
15.7であった。実施例14ペプチドNo.1、2、3、4および10
の調製 マガイニン2−OH(ペプチドNo.1)およびマガイ
ニン2−OH(ペプチドNo.2)はアプライドバイオ
システムズ社(Applied Biosystems
Inc.:カリフォルニア州フォスターシティー)か
ら購入するか、バスコーム(Bascomb)等の上記
の文献に記載の方法により製造した。〔Glu〕Ma
g2−OH(ペプチドNo.10)はバスコーム(Ba
scomb)等の上記の文献に記載の如く調製した。セ
クロピン(Cecropin)A−NH(ペプチドN
o.3)はカリフォルニア州、トーランスのスターバイ
オケミカルズ社(Star Biochemical
s,Inc.)からそのトリフルオロ酢酸塩として購入
した。セクロピンP1−OHとしても知られるP1−O
H(ペプチドNo.4)はカリフォルニア州、ベルモン
トのペニンシュララボラトリーズ社(Peninsul
a Laboratories,Ins.)から購入し
た(カタログ#6300)。実施例15ペプチドNo.19の調製 t−Boc−Ser−Mag2を実施例1におけるよう
に調製したが、11番目のアミノ酸以降はDMF中での
DCC−促進対称無水物形成プロトコールおよびダブル
カップリング法を利用した。この樹脂875mgを実施
例3と同様にして脱保護および開裂して、360mgの
粗製ペプチドを得た。実施例1記載の方法を使用してイ
オン交換し、かつ重炭酸アンモニウム処理した後該ペプ
チドをA.クルウゥル(Culwell)の上記の方法
を使用して、N−メチルメルカプトアセタミド(MM
A)により還元した。得られた油状残渣の10%酢酸/
1%BME溶液を1ml/minなる流量にて、2.6
X70cmのセファデックスG25カラムに通し、25
4nmにて該流出液を監視することによりペプチド画分
を検出した。これら画分を併合し、凍結乾燥して殆ど定
量的収率でMMA遊離ペプチドを得た。最終的な精製は
実施例1の手順を利用してHPLCにより実施したが、
40分に及ぶ、A中の22%B含有溶出液からA中に4
2%Bを含む溶出液への濃度勾配を使用した。恐らく該
ペプチドのヘキサトリフルオロ酢酸塩形にある、31.
7分に溶出される主ピークを集めた。これはHPLCに
より純度90%以上であることが示された。構造はアミ
ノ酸分析により確認した。実施例16抗真菌性バイオアッセイ 真菌を適当な培地(ここではポテトデキストロース寒天
プレート)中で数週間育成した。該育成期間の終了時点
で、該プレートに約5mlの無菌蒸溜水を流して胞子を
収穫した。この胞子濃度を血球計を使用して測定し、こ
の胞子懸濁液を必要となるまで4℃にて無菌管内に保存
した。次いで、82μlのポテトデキストロースブロス
および3μlの胞子懸濁液(全体で10〜10の範
囲内の胞子)をテストすべき各AMPPPについて、9
6ウエルのマイクロタイタプレートの12ウエルに添加
した。単一の実験内に、各AMPPPに対して、12ウ
エルからなる1〜4の同型培養セットを調製した。数例
において、1より大きな胞子濃度を使用して、標的胞子
の数の関数として或るAMPPPの有効性を測定した。
各AMPPPの原液は濃度1mg/mlで調製し、各ペ
プチド原液0〜15μlを該マイクロタイタプレートの
各ウエルに添加し、次いで十分な容量の水を添加して、
全ウエル容積を100μlとした。テストしたペプチド
は実施例1〜5、7、9、10、12、14および15
に記載の如く調製もしくは入手した。アッセイした典型
的なペプチドの体積は0、1、2、3、4、5、6、
7、8、9、10および15μlであり、これらは0〜
150μg/mlの範囲の最終ペプチド濃度に相当す
る。該マイクロタイタプレートをパラフィルムで封止
し、室温にて48時間インキュベートした。4Xおよび
/または10Xの対物レンズを使用して顕微鏡により該
真菌の成長を24および48時間後に観察した。胞子の
発芽量および真菌の成長を、+および−系を使用して各
観測時間における定量的測定値として記録した。〔−〕
は発芽が生じなかったことを示し、〔+〕は膨張した発
芽管を有する膨潤胞子を意味し、〔++〕は粗い格子の
全体的な出現を伴う菌糸成長の初期を意味し、〔++
+〕は厚い不透明な網模様の全体的な出現を伴う高密度
の菌糸成長を意味する。次いで、各テストされたAMP
PPのMCIC値を記録した。ここで、MCIC値とは
胞子の発芽が生じないペプチドの最低の濃度(評価=
〔−〕)として定義される。表2には、処理後24時間
において、テストした2または3種の植物病原性真菌の
各々に対し、各AMPPPを使用した少なくとも3種の
同型培養物から算出した平均のMCIC値(μg/ml
で表示)を掲載した。テストした植物病原性真菌はP3
フサリウム(Fusarium)(野外で単離)、トリ
コデルマリーセイ(Trichoderma rees
ei)(イリノイ州、ペオリアのUSDA−ARSのD
r.ジョンエリス(John Ellis)から入
手)、セルコスポラ(Cercospora)sp.
(デラウエア州、ニューワーク、デラウエア大学のD
r.ジェームズホーク(James Hawk)から入
手)およびヘルミントスポリウムカルボヌム(Helm
inthosporium carbonum)であっ
た。
【表3/】
【表4/】テストした殆どのペプチドは低濃度(70μ
g/ml未満)で4種の異なる病原体の成長を阻害する
上で有効であった。該ペプチドの殆どは、真菌に対する
活性とほぼ同程度にバクテリアEcc SR319(以
下参照)に対しても活性であった。しかし、ペプチドN
o.7、8、15および18はEcc SR319に対
するよりも一層真菌に対して高い活性を有していた。実施例17抗菌性バイオアッセイ エルウイニアカロトボラカロトボラ(Erwinia
carotovoracarotovora)菌株SR
319(Ecc SR319)(ペンシルバニア州、フ
ィラデルフィアUSDA−ARSのDr.C.H.リア
オ(Liao)から入手)をルリアベルタニ(Luri
a−Bertani(“LB”))ブロス寒天プレート
上に塗布し、28℃にて一夜育成した。24時間後、該
寒天プレートから白金耳一杯分のEcc SR319を
取り出し、栓付きの無菌の10ml試験管内のLBブロ
ス(溶液1l当たり10gのバクト−トリプトン、5g
のバクトイースト抽出物、および10gの塩化ナトリウ
ムを含み、オートクレーブ処理して滅菌)3mlに添加
した。この培養物を一夜育成した後、ダイナテック(D
ynatech)MR600マイクロプレートリーダー
(バージニア州、アレクサンドリアのダイナテックラボ
ラトリーズ社(Dynatech Laborator
ies,Inc.))を使用して630nmにおける光
学密度を記録した。この一夜培養物の一部をルビアブロ
スで調整して630nmにおける光学密度0.2を有す
る培養物を得た。この培養物約250μlを栓付きの無
菌の10ml試験管内のルビアブロス2250μlに添
加し、この希薄培養物を振盪インキュベータで28℃に
て三〜四時間、新たに育成した培養物の630nmにお
ける光学密度が0.2となるまで育成した。この中対数
増殖期にある培養物の一部をルビアブロスで1000倍
に希釈して、培養物1ml当たりコロニー形成単位約1
なるおよその濃度とした。この希薄培養物約85μ
lを、単一の実験内の各AMPPPに対して調製された
12ウエルからなる3種の同型培養セットを有する96
ウエルをもつマイクロタイタープレートの各ウエルに添
加した。各AMPPPの原液は1mg/mlの濃度で調
製し、各ペプチド原液1〜15μlを該マイクロタイタ
ープレートの各ウエルに添加し、次いで十分な量の水を
加えて全ウエル体積を100μlとした。アッセイした
典型的なペプチドの体積は0、1、2、3、4、5、
6、7、8、9、10および15μlであり、これらは
0〜150μg/mlの範囲の最終ペプチド濃度に相当
する。該マイクロタイタプレートをパラフィルムで封止
し、振盪台上で28℃にて44時間インキュベートし
た。各Ecc SR319培養ウエルの光学密度を20
時間後、次いで44時間後に記録した。次に、最小完全
阻害濃度(MCIC)を、バクテリアの育成が観測され
なかった種々のペプチド濃度を各同型培養セットに対し
て測定した、表3には、各AMPPPについて実施した
少なくとも3回の同型培養実験から、処理の20時間後
に観測した平均のMCIC値(μg/mlで表示)を掲
載した。テストしたAMPPPは実施例1〜5、7、
9、10、12、14および15に記載のように調製も
しくは入手した。
【表5/】
【表6/】ペプチドNo.7、8、15及び18を除
き、テストしたペプチドの殆ど全てがEcc SR31
9の成長抑制において有効であった。先の4種のペプチ
ドは1ml当たりペプチド150μgよりも高い濃度に
おいてさえEcc SR319に対して活性ではなかっ
た。ペプチドNo.5、6、9及び16は、1ml当た
り同じμgの量でテストした場合に、元のモノマー(ペ
プチドNo.1、2、4及び12)の活性よりも少くと
も良好な活性を示した。実施例18植物毒性に対する酸素発生バイオアッセイ 酸素電極において使用する葉緑素の調製用の以下の方法
はグプタ(Gupta)等のPlant Physio
l.,1989,89,pp.735−761に記載の
「葉緑素被膜−結合Mg+2の測定アッセイとしてのク
ロロテトラサイクリン蛍光の発展と利用(Develo
pment and Use of Chlorote
tracycline Fluorescence a
s aMeasurement Assay of C
hloroplast Envelope−Bound
Mg+2)」と題する論文に記載のものと同様であ
る。ホウレン草(スピナシアオレラセア(spinac
ea oleracea)L.var.“メロディー
(Melody)”)を育成チャンバー内で1:1ピー
ト/ひる石注封混合物中で10時間明所にて育成した。
このチャンバーの温度は該育成期間を通して日中は21
℃に、また夜は16℃に維持した。全ての植物は6〜8
週の育成後葉緑素の単離に利用した。葉緑素に富む画分
を得るために、約12gの葉脈を除いたホウレン草の葉
を十分に洗浄し、表面を乾燥させた。次に、この葉を各
々約1/2インチ平方の小片に細断し、50mlの冷却
したホモジネーション用媒体(0.33Mのソルビトー
ル、50mMのヘペス(Hepes)−NaOH、pH
6.8、2mMのNaEDTA、1mMのMnCl
および1mMのMgCl)を含む小さなブレンダージ
ャーに入れた。該組織をブレンダー中で高速で3秒の間
隔で2度混合した。得られたホモジネートを4層のチー
ズクロスおよび2層のミラクロス(miraclot
h;カリフォルニア州、ラジョラのベーリングダイアグ
ノスティックス(Behring Diagnosti
cs))を通して濾過し、これを2個の冷却した30m
lのガラス製遠心管に導いた。この濾過した溶液を、ベ
ックマン(Beckman)J2−21M遠心機(ニュ
ージャージー州、ソマーセットのベックマンインストル
メンツ社(Beckman Instruments,
Inc.)内のスイングローター中で750g(2,2
00RPM)にて1.0分遠心処理した。次に、得られ
た上澄をデカンテーションし、0で攪拌してペレットを
穏やかに再懸濁させた。約15mlのホモジネート用媒
体を葉緑素の各試験管に添加し、次いで該葉緑素を30
mlのガラス製遠心管内の40%パーコール勾配(6m
lのPercoll,9mlのホモジネート用媒体およ
び0.03gの牛血清アルブミン)上に層状にのせた。
これらの遠心管をベックマンJ2−21M遠心機内のス
イングローター中で2500g(4,000RPM)に
て4.0分遠心処理した。上澄を取り出し、生成ペレッ
トを少量のホモジネート用媒体(約500μl)中に再
懸濁した。プラスチド濃度は、一般にクロロフィルを基
にして表示した。クロロフィルはアーノン(Arno
n)のPlant Physiol.,1949,
,pp.1−15に記載の「単離クロロプラストにお
ける銅酵素、β−ブルガリス中のポリフェノールオキシ
ダーゼ(Copper Enzymes in Iso
lated Chloroplasts,Polyph
enol Oxidase in Beta Vulg
aris)」と題する文献中の方法により測定される。
約50μlのクロロプラスト原懸濁液を10mlの80
%アセトンに添加し、この溶液を5分間暗所でインキュ
ベートし、次いでベックマンGP遠心機で500g(1
630RPM)にて5.0分間遠心処理した。このアセ
トン−クロロプラスト溶液の吸光度を645nm、66
3nmおよび730nmで追跡した。次に、クロロフィ
ル濃度を10X〔(645nmにおける吸光度X20.
2)+(663nmにおける吸光度X8.02)−(7
30nmにおけるバックグラウンド)〕として計算し
た。これは、元の50μlのクロロプラストに対するμ
gで表したクロロフィルの量を与えた。このクロロプラ
ストの濃度を、次にホモジネート用媒体で調整し、50
mlの懸濁液が26μgのクロロフィルを含有するよう
にした。これらのクロロプラストは1−1/2〜2時間
に渡り活性であるにすぎないので、即座に使用した。酸
素電極(イングランド、ノーホーク、キングズリンのハ
ンザテックインストルメンツ(Hansatech I
nstruments)製)を使用して、単離されたク
ロロプラストの酸素発生を測定した。この方法の詳しい
議論についてはD.ウォーカー(Walker)の「光
合成の簡単な測定における酸素電極および蛍光プローブ
の利用(The Use of the Oxygen
Electrode and Fluorescen
ce Probes in Simple Measu
rements of Photosynthesi
s)」と題する上記の文献を参照のこと。飽和KCl溶
液を該電極のウエルに入れ、1インチ平方の圧延紙また
はレンズ紙を、該紙がKClを吸収し、かつイオンブブ
リッジを形成するように該電極ウエルに設置した。表面
に触れないように注意して、1インチ平方のテフロン膜
を調製し、該浸漬紙を覆うように配置した。膜アプリケ
ータを使用して、Oリングを該電極の頂部上に配置し、
かくして紙と膜とが該電極を確実に横切るようにした。
CB−1D制御箱に通電して、該系を約1時間ウォーム
アップした後校正した。この系の温度は循環水浴で20
℃に維持した。次いで、この系を空気で飽和した水中の
酸素濃度が267nM/mlであると仮定して、脱イオ
ン水の激しく攪拌した洗浄ビンからの空気で飽和した水
を使用して校正した。ゲインスイッチを使用して、後に
出力をチャートレコーダのペンが最大チャート高さとな
るように設定した。該容器中の水から全ての空気を除去
し、かつ該チャートレコーダの0設定を実施するため
に、約2〜3mgのナトリウムジチオナイトを添加し、
該ブロッタペンをグラフの底部分にまで移動するか否か
を観察した。線の傾きが不安定な場合には、該膜および
紙を取り外して該酸素電極の設定を再度行う。この酸素
電極を使用して植物毒性のバイオアッセイを実施するた
めに、該酸素電極容器に以下の成分を加えた。即ち、8
30μlのアッセイ媒体(25mMのNaHPO
添加したpH7.6に調整したホモジネート用媒体)、
50μlの0.1Mの新鮮なNaHCO、20μlの
カタラーゼ(全体で49.6単位/μl)および50μ
lのクロロプラスト懸濁液(最後に添加)。次に、該電
極用の光源を点灯した。初期誘導期は平衡化されたクロ
ロプラスト系であるとした。この初期誘導期が1分以上
である場合には、クロロプラスト単離に使用した該植物
は不十分であると判定された。酸素発生性の実験におい
ては、定常的な酸素発生速度が3〜4分で達成された。
次いで、50μlのペプチド含有溶液をハミルトン(H
amilton)注射器を使用して添加した。酸素発生
速度はペプチド添加3分後に監視した。ペプチド添加後
のこれらの実験における酸素発生速度の低下は、該ペプ
チド添加前の該チャートレコーダ出力線の勾配と、該ペ
プチド添加後の設定点における該線の勾配と比較するこ
とにより決定した。得られた結果をクロロフィル含有量
に対して規格化した。というのは、実験間でクロロプラ
スト濃度に幾分差があったからである。これらの速度は
1時間当たり、クロロフィル1mg当たりの酸素のμM
として表した。最終結果を酸素発生の阻害率(%)で表
示した。該阻害率は、該ペプチド添加後の酸素発生速度
を、酸素発生の初期のコントロール速度で割り、100
を掛け、更に100%から得られた%を引くことにより
導かれる。表4には、最終濃度8μMでペプチドに暴露
したクロロプラストに対して、いくつかのAMPPPに
見られた結果をまとめた。該ペプチドは実施例1〜5、
7、9、10、12、14および15に記載の如くして
調製もしくは入手した。平均値および標準偏差を、各A
MPPPについて実施した8〜10回の同型培養アッセ
イから算出した。コントロール酸素発生速度は72−2
83μM O/クロロフィル時/mgの範囲内であっ
た。結果における日々の変動を最小化するために各実験
では多数のペプチドの実験を実施した。
【表7/】
【表8/】種々のペプチドにより、広範囲に渡る酸素発
生の%阻害率が観測された。特にペプチドNo.3、
5、6、9、13、15および16は全て、該実験を実
施した各時点における酸素発生の100%阻害を生じ
た。対照的に、ペプチドNo.8、即ち逆マガイニン2
(reverse Magainin 2)は天然のマ
ガイニン2と比較して極めて低い植物毒性作用を示し
た。マガイニン2の配向の逆転は、抗真菌活性を維持す
るが、抗菌活性を失わせる(即ち、ペプチドNo.1に
対して、ペプチドNo.8の植物毒性を実質的に減じ
る)。本特許に包含される実施例に記載したように、こ
のベプチドと他のペプチドとの結合は協働的な抗真菌活
性および抗菌活性とを有するが単一のペプチド単独より
もずっと低い植物毒性を有する混合体を与えることがで
きた。実施例19全細胞植物毒性スクリーニング技術 トウモロコシBMS懸濁細胞による酸素消費を、抗生物
質ペプチドの相対的な植物毒性の指標として測定した。
ブラックメキシカンスイート(BMS)細胞懸濁培養物
の維持は、25mlの該細胞培養物を、培養開始3日後
に栓付無菌250ml三角フラスコ中の25mlの新鮮
なMSA2D培地(ムラシゲ&スクーグ(Murash
ige and Skoog)基本塩混合物、カタログ
No.M5524の4.4gボトル、100mgのmy
o−イノシトール150mgのL−アスパラギン、30
gのスクロース、20mlの0.1mg/ml2,4−
ジクロロフェノキシ酢酸原液および、25mg/100
mlのパントテン酸カルシウムと、50mg/100m
lのピリドキシンと、50mg/100mlのニコチン
酸と、50mg/100mlのチアミンと、200mg
/100mlのグリシンとを含む1mlのビタミン原液
(該成分を全て滅菌した蒸溜水1lに添加し、次いで2
5分121℃にてオートクレーブ処理して得られる))
に移すことにより行った。4日後に、該細胞培養物の1
2.5mlを新鮮なMSA2D培地35.5mlに移し
た。移動管理期間を3〜4日に変えることにより、培養
物を連続的に維持した。この培養物を弱い光の下で室温
にて125RPMにて振盪した。酸素消費実験のため
に、細胞を新鮮な培地に移してから1日後に使用した、
細胞を滅菌した50mlの遠心管に注ぎ、重力により沈
降させた。使用済の培地を取り出して7.8mlの新鮮
なMSA2D培地を該沈降細胞1gにつき添加した。こ
の細胞原液を連続的な通気のために振盪機に設置し、当
日に実施した全てのアッセイで使用した。酸素電極(イ
ングランド、ノーホーク、キングズリンのハンザテック
リミテッド(Hansatech Limited))
を腐食がないか否かについて検査した。次いで、飽和K
Cl溶液を清浄な電極ウエルに入れた。1インチ平方の
圧延紙またはレンズ紙を切り出し、該紙の端部がKCl
を吸収しイオンブリッジを形成するように該ウエル上に
配置した。表面に触れないように注意して1インチ平方
のテフロン膜を切り出し、浸漬した圧延紙上に設置し
た。膜アプリケータを使用して、Oリングを該電極の頂
部上に圧接し、かくして紙と膜とが該電極を確実に横切
るようにした。CB−1D制御箱(ハンザテックリミテ
ッド(Hansatech Limited))に通電
して、該系を約1時間ウオームアップした後校正した。
このCB−1D制御箱の出力を1Xに設定した。チャー
トレコーダをチャート速度3cm/minとなるように
その入力を0.05Vに設定した。20℃に維持した循
環水浴を該電極チャンバーに取りつけた。次いで、この
系全体を、蒸溜水を含む洗浄ビンを激しく攪拌して得た
空気で飽和した水を使用して校正した。ゲインスイッチ
を使用して、出力をチャートレコーダのペンが最大チャ
ート高さ(900=頂部)となるように設定した。空気
で飽和した水中の酸素濃度は20℃にて276nM/m
lであると仮定した。約2〜3mgのナトリウムジチオ
ナイトを添加することにより、該容器中の水から全ての
空気を除去した。該チャートレコーダのペンをグラフの
底部分にまで移動することにより応答させた。線の傾き
が不安定な場合には、該膜および紙を取り外して該酸素
電極の設定を再度行う。1mlのアッセイに対して、該
酸素電極容器に888μlの水と62.5μlのBMS
原細胞懸濁液とを添加した。このアッセイで使用する細
胞の最終濃度は約8mg/mlであった。該細胞による
酸素消費速度は該チャートレコーダで3分間追跡した。
次に、ペプチド50μlをハミルトン注射器を使用して
該容器に添加した。(ペプチド原液は50μl中に所定
の濃度を放出するように調節した)。酸素消費はペプチ
ドの添加後5分にて追跡した。完全なテストに必要な時
間は8分であった。ペプチドの添加後酸素消費の抑止時
間は、ペプチド添加前のグラフ上の線の傾きを、ペプチ
ド添加後の設定点におけるグラフ上の線の傾きとを比較
することにより決定した。該ペプチドの添加後の酸素消
費速度を、酸素消費の初期コントロール速度で割り、次
いで100を掛けた。次に、この%を100%から差引
き、酸素消費の%阻害率として表された最終の結果を得
た。平均値および標準偏差を、各AMPPPを使用して
実施した4〜5個の同型培養アッセイから算出した。テ
ストしたAMPPPは実施例1、4、および14に記載
のようにして調製もしくは入手した。結果を表5に示
す。
【表9/】ペプチドNo.1は、逆ペプチドNo.8と
比較して、より高い酸素消費の阻害率を生じた。この結
果は、ペプチドNo.1の配向の逆転がクロロプラスト
の酸素発生に及ぼす植物毒性を実質的に減じることを示
した前の実施例(実施例18の表4を参照のこと)と一
致している。ペプチドNo.2およびペプチドNo.4
に対する結果は単離されたクロロプラストに及ぼす比較
的低い植物毒性作用(実施例18の表4を参照)と比較
して、全細胞に及ぼすより大きな全体的な植物毒性が存
在することを示している。この結果は驚く程のことでは
ない。というのは、全細胞はより複雑であり、多数の代
謝経路を有し、該経路がペプチドに影響される可能性が
あるからである。ペプチドNo.1のモノマーを含むオ
リゴペプチドであるペプチドNo.5は該元のモノマー
と比較してそれほど違った植物毒性に及ぼす作用をもた
なかった。実施例20蛋白分解劣化に対する耐性の測定 ペプチドの細胞外植物プロテアーゼに対する感受性を測
定するために、およびこれらのプロテアーゼによるプロ
セッシングサイトを決定するために、ある系を設計し
て、トウモロコシ、タバコまたはジャガイモの葉から細
胞外流体を得、またこれらを種々のペプチドの安定性の
テストのために使用した。タバコの葉を脱イオン水で洗
浄した後、該葉から葉脈間部分を細断することにより細
胞外流体(ECF)を得た。該セグメントを真空デシケ
ータ中で水に浸し、5〜10分間真空を印加した。真空
を徐々に解除して、該葉を拭き取って乾燥し、4〜5片
を巻いて、50mlの使い捨て用の注射器バレル(スイ
ング遠心ローターに合うように切断されている)中に入
れた。この注射器バレルを50mlのネジキャップ式の
円錐形遠心管に入れ、600xgにて30分間スイング
ローター内で遠心処理した。液体を回収し、微小遠心器
で10分遠心処理した。上澄を−80℃で保存し、後の
実験で使用した。ペプチドの細胞外植物プロテアーゼに
対する安定性をテストするために、10μgのペプチド
(1mg/ml)を、pH7.4の50mMTris−
HCl緩衝液中で10%の細胞外液と共にインキュベー
トした。テストしたペプチドは実施例6、13および1
4に記載の如く調製もしくは入手した。37℃にて、
0、15、30、45および60分間インキュベートし
た後、該プロテアーゼをトリフルオロ酢酸(TFA)を
添加して最終濃度1%(v/v)とすることにより不活
性化した。 ペプチドを、ヒューレットパッカード(H
ewlett−Packard)HP1090高圧液体
クロマトグラフ(ペンシルバニア州、アボンダールのヒ
ューレツトパッカード(Hewlett−Packar
d))上で0.1%TFA中で5〜35%アセトニトリ
ル勾配を使用し、3.5ml/minにて、2.1x3
0mmのPOROS R/Hカラム(マサーチュセッツ
州、ケンブリッジのパースペクティブバイオシステムズ
(PerSpective Biosystems))
上での逆相クロマトグラフィーにより分析した。ECF
とのインキュベーション時間を増大すると、2つの初期
溶出ピークが親ピークから生成されることが観測され
る。表6の結果は親ピークの消失速度を示し、従って淡
白分解劣化に対する相対的な耐性を示す。該親のピーク
高さの減少速度が遅ければ遅い程、劣化の速度は遅いこ
とを示す。
【表10/】実施例21E.コリ中で合成遺伝子を分泌および樹立
可能なペプチド遺伝子の構築 分泌可能な合成遺伝子を、普遍的な遺伝子コード、また
標的シグナルペプチド配列とは異なる該合成遺伝子の部
分に対しては、ゲンバンク(Genbank)(cf.
D.M.バッシュ(Bashe)&J.P.マスカレン
ハス(Mascarenhas),Maize Ge
n.Coop.Newsletter,1989,
,pp.4−5)における記載から収集したトウモロ
コシコドン利用表に基づいて設計した。この遺伝子はニ
ンジンエクステンシン遺伝子を含み、これは該細胞外空
間に対して該エクステンシンタンパクを標的とし(J.
チェン(Chen)およびJ.E.バーナー(Varn
er)、EMBOJ.,1985,,PP.2145
−2151)、NcoI制限エンドヌクレアーゼ認識サ
イトを含むDNA配列を介してペプチドNo.12、M
et−(SEQ IDNo.20)をコードする配列に
結合されている。該NcoI認識サイトの存在はニンジ
ンエクステンシンシグナルペプチドとペプチドNo.1
2との間にAla残基を付加する。該Met−(SEQ
ID No.20)をコードする合成AMPPP遺伝
子部分は、近接(flanking)の非等価なNco
Iおよび植物遺伝子発現調節シグナルを含む任意のプラ
スミドベクターに有利に装入するめたのPstI認識配
列をもつように設計された。該合成AMPPP遺伝子部
分は、モデル391PCR−MATE自動化オリゴヌク
レオチド合成装置(カリフォルニア州、フォスターシテ
ィーのアプライドバイオシステムズ(Applied
Biosystems))で化学的に合成された2個の
合成オリゴヌクレオチドから調製され、(SEQ ID
No.24)および(SEQ ID No.25)の
構造を有していた。これらの遺伝子部分は製造業者等の
指示に従って精製した。各精製したオリゴヌクレオチド
約500ngを9μl容量の溶液中で混合し、そこに1
μlの10Xリンカー/キナーゼ緩衝液を添加した
(T.マニアティス(Maniatis)等のMole
cular Cloning,p.396;コールドス
プリングハーバーラボラトリー(Cold Sprin
g Harbor Laboratdry)、コールド
スプリングハーバー、NY、1982を参照のこと)。
この混合物を15分間80℃に加熱し、次いで200−
300mlの水中て徐々に室温まで冷却した。次に、こ
の混合物を更に60分かけて、冷蔵庫にいれることによ
り4℃まで冷却した。アニール処理した合成AMPPP
遺伝子がクローニングされ、かつ正確な配向で付加すべ
き植物遺伝子発現調節シグナルを含むプラスミドベクタ
を、該プラスミドDEPGUSO(エニモントアメリカ
社(EniMont AmericaInc.)のJ.
コッツィトルト(Cozzitorto)から入手)を
制限酵素NcoIおよびPstI(マサチューセッツ
州、ベバリーのニューイングランドバイオラブズ(Ne
w England Biolabs))で切断するこ
とにより調製した。このプラスミドDEPGUSOは広
く利用されるプラスミドpUC19(C.ヤニッシュー
ペロン(Yanisch−Peron)等、Gene,
1985,33,pp.103−119)にクローニン
グされた種々のDNAセグメントを含んでいる。これら
のDNAインサートは、該pUC19ポリリンカー中の
EcoRI制限エンドヌクレアーゼ認識サイトから順に
Hind III認識サイトまで読むと、DNAの約5
60塩基対のものであり、該DNAはカリフラワーモザ
イクウイルス(ストラスブルグ株)からの355の転写
開始サイトを包囲し、該サイトは主転写開始サイト、即
ちXbaIに近接する合成DNAセグメントおよびNc
oI認識サイトに関して+129にあるDdeI認識サ
イトで終端しており、また該DNAはニンジンのエクス
テンシン遺伝子の32アミノ酸リーダーペプチド配列を
コードし(J.チェンおよびJ.E.バーナーの上記文
献)、その後には追加Ala残基用のコドン、E.コリ
β−グルクロニダーゼ(GUS)(E.C.3.2.
1.31)用のDNAコード配列、約50塩基対のトラ
ンスポゾンTn5由来のnptII遺伝子の非機能部
分、およびアグロバクテリウムツメファシエンス(Ag
robacterium tumefaciens)由
来のTiプラスミド(H.デグレーべ(De Grov
e)等,J.of Mol.Appliend Ge
n.,1982,,pp.499−511)からのT
−DNAのオクトパインシンターゼからのポリアデニル
化サイトを結合するPvuIIフラグメント由来の約7
00塩基対のDNAがある。DEPGUSOのNcoI
およびPstI酵素による消化は該GUS遺伝子を遊離
し、かつ親ベクタを生じ、該親ベクタ内では、植物細胞
中に分泌しようとするペプチドまたはタンパク融合生成
物として発現すべき適当な読み取り枠内に遺伝子を直接
クローニングできる。該プラスミドDEPGUSOは3
7℃にて90分間、4μgのDNA、8UのNcoI酵
素および20UのPstI酵素を含む全体積15μlの
1XKGB緩衝液(M.マックレランド(McClel
land)等,Nucleic Acids Re
s.,1986、16、p.364)中で消化され、か
つ生成するDNAフラグメントを1X TAE緩衝液の
0.8%アガロースゲル上でゲル電気泳動することによ
り分離した(T.マニアティス等、上記文献、p.15
6)。大きなDNAフラグメントをメスで切断し、15
μlの蒸留水中に該大きなDNAフラグメントを再分散
する前に、ジーン・クリーン(Gene−Clean;
Biol01、ラジョラ、カリフォルニア州)で精製し
た。該大きなDNAフラグメント4μl(即ち、約50
0ngのDNA)を、1Xリガーゼ緩衝液および600
UT4DNAリガーゼ(マサーチュセッツ州、ビバリー
のニューイングランドバイオラブス(New Engl
and Biolabs))を含む全体積25μl中
で、アニールした合成AMPPP遺伝子DNA0、0.
5または1.5μlと混合した。これらの混合物を15
℃にて一夜インキュベートした。次に、各連結混合物5
μlを100μlの受容能のあるE.コリ菌株DH5α
細胞(メリーランド州、ガイザースブルグのギブコBR
L、ライフテクノロジーズ社(GIBCO BRL,L
ife Technologies Inc.)に添加
し、該形質転換混合物をそれぞれ氷上で40分インキュ
ベートした。次いで、この混合物に42℃にて60秒熱
ショックを与え、氷上で2分間インキュベートし、次い
で500μlのSOC培地(T.マニアティス等,Mo
lecular Cloning(第2版),p.A.
2;コールドスプリングハーバーラボラトリー、コール
ドスプリングハーバー、NY,1989)を添加した
後、37℃にて45分間保存した。次に、この形質転換
した細胞を素早く遠沈させ、各細胞ペレートを500μ
lのLBブロス(T.マニアティス等,上記文献、p.
A.1)中に再懸濁した。各形質転換細胞懸濁液の3種
の100μl部分を、100μg/mlのアンピシリン
を含有する新たなLB寒天プレート上に設置し、該プレ
ートを37℃にて一夜インキュベートした。適当なプラ
スミド構築体(この構築体をDEPMYP300と呼
ぶ)を含有する形質転換したE.コリクローンを、制限
酵素地図および50μg/mlのアンピシリンを含有す
る5mlのLBブロス(T.マニアティス等,上記文
献、pp.1.25−1.28)中で37℃にて一夜育
成した各コロニーからミニプレプ(mini−pre
p)法により単離したプラスミドDNAのDNA配列決
定により同定した。植物発現ベクターDEPMYP30
0DNAは付随的な変更なしに、形質転換法、例えば標
的細胞中に直接形質転換DNAを装入するエレクトロポ
ーレーション、マイクロインジェクション、またはマイ
クロプロジェクタイル衝撃法などを使用して、植物形質
転換に利用できる。分化全能性の胚形成細胞のかかる形
質転換は再現性のある植物を与えることができる。上記
の如き直接形質転換法は、容易に形質転換されない作物
種、例えば単子葉栽培穀物の培養された胚形成細胞に対
して価値がある。実施例22 :合成AMPPP Met−(〔Arg
Glu,Pro23〕マガイニン1)ダイマー遺伝
子、該合成遺伝子のE.コリ中での樹立および該合成A
MPPP遺伝子の制限発現 合成AMPPP Met−(〔Arg,Glu,P
ro23〕マガイニン1)ダイマー遺伝子を、普遍的
遺伝子コードに基づきおよびグラム陰性バクテリアE.
コリ中での制限発現可能な市販品として入手できるバク
テリアプラスミドpKK233−2(LKB/ファルマ
ーシア社(Pharmacia Inc.)、ニュージ
ャージー州、ピスカタウェイ)のポリリンカー領域に直
接装入するのに有利な近接の非等価なNcoIおよびP
stI認識配列をもつように設計した。該合成AMPP
Pダイマー遺伝子の制御発現は、Met−(〔Ar
,Glu,Pro23〕マガイニン1)の毒性
活性のために該宿主細胞の成長に及ぼす有害な影響を防
止するために望ましい。この合成遺伝子は、このペプチ
ドの発現を可能とする第一のコドンとしてのATGを
E.コリの適当な菌株に導入する。この合成遺伝子部分
は、モデル391PCR−MATE自動化オリゴヌクレ
オチド合成装置(カリフォルニア州、フォスターシティ
ーのアプライドバイオシステムズ(Applied B
iosystems))上で化学的に合成された構造
(SEQ ID No.26)および(SEQ ID
No.27)を有する2種の合成オリゴヌクレオチドか
ら調製され、また製造業者の指示に従って精製されるで
あろう。精製した各オリゴヌクレオチド約1〜3μg
を、1μlの10Xリンカー・キナーゼ緩衝液を添加し
た9μlの溶液内で混合した(T.マニアティス等,M
olecular Cloning,p.396;コー
ルドスプリングハーバーラボラトリー、コールドスプリ
ングハーバー、NY,1982)。この混合物を85℃
にて15分間加熱し、次いで200−300mlの水中
で3時間に渡り徐々に室温まで冷却した。次に、該混合
物を冷蔵庫に入れて4℃にて60分間更に冷却した。プ
ラスミドpKK233−2の5μgを、製造業者の指示
に従ってもしくは公知の方法で、全体積15μl中で制
限酵素NcoIおよびPstI(マサーチュセッツ州、
ビバリーのニューイングランドバイオラブズ)で完全に
消化した。T.マニアティス等の上記文献、Molec
ular Cloning,pp.98−106参照。
次いで、2μlの5M酢酸アンモニウムと70μlの1
00%エタノール(−20℃)とを水性反応混合物に添
加し、該試料を10分間−20℃で保存した後、4℃に
て30分間エッペンドルフの小型遠心機で遠心処理し
た。上澄を捨て、ペレットを真空下で3〜5分間乾燥し
た。次に、この乾燥したペレットを10μlの滅菌蒸留
水に再懸濁し、この全試料を、1X TBE緩衝液(8
9mMのTris−OH、89mMの硼酸、pH8.
3、2.5mMのNaEDTA)中に1μg/mlの
エチジウムブロミドを含む0.8%のアガロースゲル中
で電気泳動した。全長に渡り線状のpKK233−2プ
ラスミドDNAを長波長UV光の照射下で可視化させ、
該線状DNAのバンドをレザーカミソリで該ゲルから切
り出した。精製した線状プラスミドDNAを、製造業者
の指示に従って、あるいは同様な方法、例えばサイズ排
除クロマトグラフィーにより、ジーン・クリーン(Ge
ne−Clean;カリフォルニア州、ラジョラのBi
ol01)を利用してこの試料から得た。T.マニアテ
ィス等の上記文献、Molecular Clonin
g,pp.464−467参照。線状pKK233−2
プラスミドDNAおよびアニールしたオリゴヌクレオチ
ドは、16μlのDNA水溶液を含む溶液中の少なくと
も0.5μgのpKK223−2DNAを使用して1:
3−1:10の範囲の比率で混合される。次いで、2μ
lの10Xリガーゼ緩衝液(マサーチュセッツ州、ビバ
リーのニューイングランドバイオラブズ)および2μl
のT4DNAリガーゼ(マサーチュセッツ州、ビバリー
のニューイングランドバイオラブズ;400U/μl)
を添加した。この連結反応混合物を14〜15℃にて一
夜インキュベートした。受容性のE.コリ菌株IG10
9細胞(I.ゴールドバーグ(Goldberg)等の
「E.コリ中のコラーゲン−類似体−コード合成遺伝子
のクローニングおよび発現(Cloning and
expression of a collagen−
analog−encoding synthetic
gene in E.coli)」と題する論文、G
ene,1989、80、pp.305−314)を公
知の手段で調製した(T.マニアティス等、上記文献、
pp.250参照)。このE.コリ菌株を使用した。と
いうのは、これが菌株の維持中に該合成AMPPP遺伝
子との相互遺伝子欠落を最小化するのに役立つ好ましい
遺伝的性質を有するからである。該連結反応混合物の2
μlを氷上で100μlの受容性細胞と混合し、得られ
る混合物を氷上で30〜60分間放置した。次に、この
形質転換混合物を42℃にて60秒間加熱し、氷上で更
に2分間冷却し、次に500μlのSOC培地(T.マ
ニアティス等、MolecularCloning(第
2版)、p.A.2;コールドスプリングハーバーラボ
ラトリー、コールドスプリングハーバー、NY,198
9)を添加した後、37℃にて45分間保存した。次
に、この形質転換した細胞を遠沈させ、各細胞ペレット
を500μlのLBブロス(T.マニアティス等、上記
文献、p.A.1)中に再懸濁した。各形質転換細胞懸
濁液の3種の100μl部分を、100μg/mlのア
ンピシリンを含有する新たなLB寒天プレート上に設置
し、該プレートを37℃にて一夜インキュベートした。
適当なプラスミド構築体(この構築体をDEPMYP3
00と呼ぶ)を含有する形質転換したE.コリクローン
を、制限酵素地図および50μg/mlのアンピシリン
を含有する5mlのLBブロス(T.マニアティス等、
上記文献、pp.1.25−1.28)中で37℃にて
一夜育成した各コロニーからミニプレプ(mini−p
rep)法により単離したプラスミドDNAのDNA配
列決定により同定した。該合成〔(f)Met−(〔A
rg,Glu,Pro23〕マガイニン1)〕遺
伝子の制御発現は組み換えバクテリアクローンを30〜
37℃にて醗酵させ、2〜60分間42℃に該培養物の
温度を上昇することにより達成される。該培養物の温度
を次に37℃にて30〜90分間低下して、該細胞を収
穫できた。このバクテリア細胞ペーストを次にフレンチ
プレスに通し、該〔(f)Met−(〔Arg,Gl
,Pro23〕マガイニン1)〕タンパクを公知
の手段により精製できた。例えば、F.M.アンスベル
(Ansubel)等編のカレントプロトコールズイン
Mol.Boil.の第16章、ウィリーインターサイ
エンス、1988を参照のこと。また、〔(f)Met
−(〔Arg,Glu,Pro23〕マガイニン
1)〕に富む該バクテリア細胞ペーストを、植物病原
体の感染またはコロニー形成の遅延もしくは排除の目的
で、一般に植物組織に直接AMPPP遺伝子生成物また
はAMPPPを放出させるために、本発明の範囲内にお
いて実施される方法の何れかにおいて利用できる。実施例23AMPPP遺伝子含有植物発現カセットの
組み換えTiプラスミドへのサブクローニングおよびア
グロバクテリウムツメファシエンス(Agrobact
erium tumefaciens)内での樹立 オクトパインシンターゼ転写ターミネータによりカリフ
ラワーモザイクウィルス35Sプロモータから該DNA
領域を形成するDEPMYP300中に含まれる該植物
発現カセットを、多数の双子葉作物種の植物組織を形質
転換できるアグロバクテリウムツメファシエンス中の組
み換えTiプラスミドを樹立するという最終目的のため
に、非武装化(disarmed)バイナリ−Tiプラ
スミドにサブクローニングした。該植物発現遺伝子カセ
ットDEPMYP300中におけるコドンの利用を、ト
ウモロコシ植物中での発現に対して最適化したが、この
カセットにおけるコドン利用は、GCGソフトウェア解
析プログラムコドンフリーケンシー(CodonFre
quency)(J.デベルー(Devereux)等
のNucleic Acids Res.,1984、
12、pp.387−395を参照)を使用した検索に
より判断されるように、タバコ等のある種の双子葉植物
における発現にも利用できる。約1.3μgのDEPM
YP300DNAを37℃にて2時間27UのBamH
1制限酵素(ウイスコンシン州、マジソンのプロメガ社
(Promega Corporation))によ
り、1.2μlの10X BamH1緩衝液(ウイスコ
ンシン州、マジソンのプロメガ社)を含む全体積12μ
lの溶液中で消化した。次に、消化したDNAを1X
TAE緩衝液(T.マニアティス等、上記文献、p.1
56)中の0.8%のアガロースゲル中で電気泳動し
た。小さなDNAフラグメントをメスで切断し、製造業
者の指示に従ってジーン・クリーン(Gene−Cle
an;カリフォルニア州、ラジョラのBiol01)で
精製し、次いで蒸留水15μl中に大きなDNAフラグ
メントを再懸濁した。非武装化したアグロバクテリウム
ツメファシエンスTiプラスミドpBin19B(D.
トロリンジャー(Trollinger)、エニモント
アメリカ社(EniMont America In
c.)より入手)の約1.0mgを、DEPMYP30
0DNAの消化につき上記した如き条件下で制限酵素B
amH1で同時に消化した。Iacポリリンカーの一部
の除去を除けば、このプラスミドpBin19BはTi
プラスミドpBin19Bと同一であり(M.ベバン
(Bevan),Nucleic Acids Re
s.,1984、12、pp.8711−8721)、
該ポリリンカー部分は、それにもかかわらず該ポリリン
カーの固有のBamH1およびEcoR1制限エンドヌ
クレアーゼ認識配列を残している。該BamH1−切断
pBin19Bは、標準的方法(cf.F.M.アンス
ベル(Ansubel)等編のカレントプロトコールズ
インMol.Boil.の2.1.1章、ジョンウィリ
ー&サンズ、ニューヨーク、NY,1989を参照)に
よりフェノール抽出され、エタノール沈殿され、その後
蒸留水10μl中に再懸濁された。次いで、酵素連結反
応を、3U T4DNAリガーゼ(ウイスコンシン州、
マジソンのプロメガ社(Promega Corpor
ation))および1Xリガーゼ緩衝液(最終濃度;
ウイスコンシン州、マジソンのプロメガ社(Prome
ga Corporation))を含む全体積10μ
lの溶液中で、0.7μlのBamH1−切断pBin
19B DNAおよびDEPMYP300のより小さな
BamH1フラグメント3.0μlについて実施した。
この連結試料を室温にて2時間インキュベートし、次い
で2.0μlの該連結混合物を、氷上で、35μlの受
容性E.コリ菌株DH5αに添加した。この形質転換混
合物を氷上で45分間維持し、次いで42℃にて60秒
間熱ショックを与え、かつ再度氷上で2分間冷却した。
後に、500μlのSOC培地(T.マニアティス等、
Molecular Cloning(第2版),p.
A.2;コールドスプリングハーバーラボラトリー、コ
ールドスプリングハーバー、NY,1989)を添加し
た後、この混合物を37℃にて45分間保存した。各形
質転換細胞懸濁液の3種の100μl部分を、50μg
/mlのカナマイシンを含有する新たなLB寒天プレー
ト上に設置し、該プレートを37℃にて一夜インキュベ
ートした。適当なプラスミド構築体(この構築体をDE
PMYP300/Bin19Bと呼ぶ)を含有する形質
転換したE.コリクローンを、50μg/mlのカナマ
イシンを含有する5mlのLBブロス(T.マニアティ
ス等、上記文献、pp.1.25−1.28)中で37
℃にて一夜育成した各コロニーからミニプレプ(min
i−prep)法により単離したプラスミドDNAのD
NAの制限酵素地図により同定した。アグロバクテリウ
ムツメファシエンス菌株LBA4404(J.ウィリス
(Willis)、エニモントアメリカ社より入手)の
培養物5.0mlを、500μg/mlのストレプトマ
イシンを含むYEB培地(G.アン(An)等の植物分
子生物学マニュアル(Plant Molecular
Biology Manual)、クルワーアカデミ
ック社(Kluwer Academic Publi
shers)、マサーチュセッツ州、ボストン、199
0を参照)中で一夜育成した。該菌株LBA4404は
形質転換T DNAセグメントの欠落するTiプラスミ
ドを含む(A.ヘケマ(Hoekema)等、Natu
re,1983、303、pp.179−181)。次
いで、これらの細胞をYEB培地中で100−倍に濃縮
し、DEPMYP3−/Bin19B DNAの1〜2
μgを氷上で200μlの受容性細胞と混合する。この
混合物を液体窒素中で5分間凍結し、次いで37℃に5
分間暴露することにより熱ショックを与えた。次に、各
形質転換混合物に1.0μlのYEB培地を添加し、か
つ該混合物を穏やかに振盪しつつ29℃にて2.5時間
インキュベートした。次いで、この細胞を室温にて小型
遠心機で30秒間(12,500rpm)遠沈し、50
0μlのYEB培地に再懸濁し、3種の100μlの各
形質転換された細胞懸濁液部分を500μg/mlのス
トレプトマイシンおよび50μg/mlのカナマイシン
を含む新たなYEB寒天プレート上に置いた。これらの
プレートを37℃にて一夜インキュベートした。適当な
プラスミド構築体を含む形質転換されたA.ツメファシ
エンスのクローンを、制限酵素地図および500μg/
mlのストレプトマイシンおよび50μg/mlのカナ
マイシンを含む5mlのYEBブロス(G.アンの上記
文献参照)中で29℃にて一夜育成した個々のコロニー
からミニ−プレプ法により単離したプラスミドDNAの
DNA配列決定により同定した。ここで同定した類の組
み換えA.ツメファシエンスのクローンは、植物形質転
換の分野で公知の方法により、多数の作物種、主として
双子葉植物の形質転換に利用できる。実施例24合成AMPPP遺伝子を担持する組み換え
Tiプラスミドを含むA.ツメファシエンス菌株による
タバコの葉盤(ieaf disc)の形質転換 A.ツメファシエンス菌株の担持する組み換えTiプラ
スミドを使用した外来遺伝子によるタバコの形質転換は
双子葉植物に耕種学的に興味のある1または複数のマー
カー遺伝子を伝達するための一般的な方法となってい
る。非武装化した(即ち、非毒性の)Tiプラスミドを
担持するA.ツメファシエンス菌株によるタバコ植物の
標準的な形質転換法は詳述されている。そのような有効
な方法の一つは、新たに切り取ったタバコ葉盤の形質転
換である。該プラスミドDEPMYP300/Bin1
9Bを担持するものとして実施例23に記載の如く同定
されたA.ツメファシエンス菌株LBA4404(A.
ヘケマ(Hoekema)等,Nature,198
3、303、pp.179−181)の任意の単離体は
タバコ葉盤の形質転換に使用でき、該植物発現カセット
DEPMYP300を担持するトランスジェニックタバ
コ植物の樹立に導く。実施例23に記載の如く、この組
み換え発現カセット構築体は組み換えTiプラスミドを
A.ツメファシエンス菌株LBA4404中に樹立する
という最終的な目的のために、該非武装化したバイナリ
ーTiプラスミドpBin19B中でサブクローニング
された。該菌株LBA4404はタバコを包含する多数
の双子葉作物種の植物組織の形質転換を可能とする。組
み換えプラスミドDEPMYP300/Bin19Bを
含むA.ツメファシエンス菌株LBA4404によるタ
バコ葉盤の形質転換法は、R.B.ホルシュ(Hors
ch)等の植物分子生物学マニュアル(Plnt Mo
lecular Biology Manual)、ク
ルワーアカデミック社(KluwerAcademic
Publishers)、マサーチュセッツ州、ボス
トン、1990第5章第A節)におけるp.A5/3の
手順4から始まる「葉盤形質転換(Leaf Disc
Transformation)」と題する文献に詳
細に記載されている。しかし、R.B.ホルシュ(Ho
rsch)等の上記の文献のp.A5/4における随意
の工程13および16は、DEPMYP300/Bin
19Bにより連続的に形質転換された数種の推定的トラ
ンスジェニックタバコ植物を樹立し、かつ該文献の工程
16の例におけるように、該植物の存在を少なくとも1
種の独立の手段により確認するのに利用される。推定的
(putative)トランスジェニックタバコ植物組
織中へのT DNAの確認における間接的な生化学的な
証拠は、アグロバクテリウムベクターpBin19Bの
TDNA部分によりコードされるnptII遺伝子精製
物の酵素的検出によっても得ることができ、ここではブ
ロット法(B.ライス(Reiss)等、Gene,1
984、30、pp.211−218およびA.レイナ
ーツ(Reynaerts)等、植物分子生物学マニュ
アル(Plant MolecularBiology
Manual),クルワーアカデミック社(Kluw
er Academic Publishers)、マ
サーチュセッツ州、ボストン、1990第9章第A節)
のpp.A9/7−8における、選択可能なおよびスク
リーニング可能なマーカー(Selectable a
nd Screenable Marlers)と題す
る論文)中で放射性標識されたATPおよび未標識のカ
ナマイシンを使用する。本例で記載した方法により生成
した推定的トランスジェニックタバコ植物中の該植物遺
伝子発現カセットDEPMYP300によりコードされ
るAMPPP融合遺伝子生成物の発現は、ノーザンハイ
ブリダイゼーション分析を介してこの植物発現カセット
により形成される特定のメッセンジャーRNA(mRN
A)の検出により間接的に確認できる。全RNAは、
T.C.バーウォード(Verwoerd)等のRNA
単離法(Nucleic Acids Res.,19
89、17、p.2362)をスケールアップした方法
を使用して、タバコ葉盤形質転換開始後4〜8週の推定
的トランスジェニック植物から集めたタバコの葉の試料
の小部分から単離した。簡単に言えば、テストすべき各
植物から約10gの葉の組織を洗浄し、細断して50m
lのベックマン(Beckman)の遠心機に入れ、液
体窒素に入れ、そこで該植物組織を、ホモジナイズ用ド
リルバイトまたは場合により該管の底部の形状に一致す
るプラスチックアダプタを備えた3/8−インチのクラ
フツマン(CRAFTSMAN)コードレスドリル(イ
リノイ州、シカゴのシアーズ、ローバック&社(Sea
rs,Roebuck andCo.))を使用して、
1〜2分間穏やかに粉砕した。約25mlの予備加温し
た(80℃)抽出緩衝液(〔0.1MのLiCl、0.
1MのTris−HCl、pH8.0、0.1MのNa
EDTA1.0%のドデシル硫酸ナトリウム〕:フェ
ノール=1:1;使用の直前に混合)を各粉砕した組織
試料に加え、該試料を30秒間攪拌した。約12mlの
24:1クロロフォルム:イソアミルアルコールを各管
に添加し、該管を再度5〜30秒間攪拌した。次に、該
管の内容物を、モデルGP遠心機(ベックマンインスト
ルメンツ社(Beckman Instruments
Inc.)、パロアルト、カリフォルニア州)で室温
にて最高速度で30分間遠心処理し、各管の上部液体相
を捨てた。等量の4MLiClと0.03%のジエチル
ピロカーボネートとを各管に添加(約20−25ml)
し、該管を再度5〜30秒間攪拌し、次いでこれらを4
℃にて一夜放置した。該管を翌日最高速度で、卓上遠心
機(ベックマンインストルメンツ社(Beckman
Instruments Inc.)、パロアルト、カ
リフォルニア州)で30分間遠心し、得られた上澄を捨
てた。得られたペレットを100%エタノール5〜10
mlで素早く濯ぎ、最高速度で、卓上遠心機にて5〜3
0分間再度遠心処理した。該エタノール上澄を各試料か
ら除去し、各ペレットを0.1%のジエチルピロカーボ
ネートと5μlのRNアシン(RNasin)阻害剤
(ウイスコンシン州、マジソンのプロメガ社(Prom
ega Corporation))とで予備処理した
蒸留水5mlに再懸濁した。pH5.5の3M酢酸ナト
リウム約500μlおよび2容の100%エタノール
(−20℃)とを各RNA−含有溶液に添加し、全ての
試料を氷浴内で1.5−2時間保存した。次いで、該試
料を最高速度で、卓上遠心機にて30分間遠心処理し
て、得られた上澄をすて、各ペレットを素早く100%
エタノール(−20℃)1〜5mlで濯ぎ、該試料を同
一の条件下で再度遠心処理した。該上澄を再度捨て、各
ペレットを0.1%のジエチルピロカーボネート予備処
理した蒸留水5mlに再懸濁した。各試料の濃度は1:
400の希釈率で各試料を蒸留水で希釈したものについ
て、波長230、240、260、280および320
nmにおける分光光度測定により決定した。光学密度比
1.3〜2.0の範囲のA260/A280、1.0未
満のA240/A260およびA230/A260およ
び0.15未満の範囲内のA320/A260は許容で
きるものとされ、より好ましい値は1.5〜2.0の範
囲A260/A280、1.0未満のA240/A
260およびA230/A260および0.10未満の
範囲内のA320/A260であった。各試料約110
μgを、標準的ノーザンハイブリダイゼーションブロッ
ト法(cf.T.マニアティス等、Molecular
Cloning(第2版),pp.7.37−7.5
2;コールドスプリングハーバーラボラトリー、コール
ドスプリングハーバー、NY,1989)により変性ポ
リアクリルアミドゲル上での電気泳動にかけ、公知の技
術(T.マニアティス等、MolecularClon
ing(第2版)、上記文献、pp.7.49−7.5
0)に従って0.22μのナイロン膜(MSIマサーチ
ュセッツ州、ウエストボロ)に転写した。実施例21に
記載したように全DEPMYP300プラスミドDNA
を標準的なニックトランスレーションキット(BRLギ
ブコ(GIBCO)、ライフテクノロジー社(Life
Technologies Inc.)メリーランド
州、ガイザースブルグ)を使用して、製造業者の指示に
従ってニックトランスレーションした。32P−標識し
たプラスミドDNAをセファデックスG−50クロマト
グラフィー(T.マニアティス等、Molecular
Cloning,p.464;コールドスプリングハ
ーバーラボラトリー、コールドスプリングハーバー、N
Y,1982)により精製した。この放射性標識したプ
ラスミドDNAを、次に標準的な方法(T.マニアティ
ス等、Molecular Cloning(第2
版)、p.7.52;コールドスプリングハーバーラボ
ラトリー、コールドスプリングハーバー、NY,198
9)により、ナイロン膜上でRNA試料にハイブリッド
化し、次いで該ナイロン膜を1XSSC(cf.T.マ
ニアティス等、Molecular Cloning,
p.447;コールドスプリングハーバーラボラトリ
ー、コールドスプリングハーバー、NY,1982)で
洗浄および1%のドデシル硫酸ナトリウムを含む0.1
XSSCでの58℃における1時間の追加の洗浄を行っ
た。次いで風乾したナイロン膜を、GBX−2X−線フ
ィルム(イーストマンコダック(Eastman Ko
dak),ロチェスター、NY)および1〜2枚のクロ
ネックス(Cronex)増強スクリーン(デュポン社
(DuPont Corporation)、ウイルミ
ントン、DE)と共に1〜7日保存し、その後該X−線
フィルムを現像した。得られたオートラジオグラムは、
真のトランスジェニック植物から採取したこれらのRN
A試料に対して、約400塩基のRNA転写を示した。実施例25抗生物ペプチドの相補混合物バイオアッセ
本発明の範囲内にある抗生物ペプチドの好ましい相補混
合物は少なくとも一種の植物病原性真菌に対して比較的
活性な少なくとも一種の抗生物ペプチドおよび少なくと
も一種の植物病原性バクテリアに対して比較的活性な少
なくとも一種の第二の抗生物ペプチドを含む該ペプチド
の混合物である。これら2種のペプチドの組み合わせは
それぞれ他のペプチドの各活性を妨害することなく、植
物病原性バクテリアおよび植物病原性真菌両者の成長の
完全な阻害をもたらす。本実施例では、ペプチドNo.
1(比較的抗真菌性である)とペプチドNo.4(比較
的抗生物性である)とをテストした。これらのペプチド
は実施例14に記載の如く調製もしくは入手した。これ
らペプチドを別々にまたは組み合わせて、実施例16に
記載の如く抗真菌性バイオアッセイを実施した。テスト
すべき各ペプチドの原液はマイクロタイタプレートアッ
セイウエル内で調製し、かつ以下のような最終濃度とし
た。
【表11/】各ペプチド原液45μlおよび滅菌した蒸
留水45μlを、単独でテストすべきペプチドに対して
真菌の胞子を含む単一のウエルに添加した。あらゆる可
能な組み合わせでテストすべきペプチドに対しては、選
択された濃度の一種のペプチド45μlを、単一のウエ
ル内の第二の選択された濃度のペプチドに添加した。該
マイクロタイタプレートをパラフィルムで封止し、室温
にて48時間インキュベートした。真菌の成長を、4X
および/または10X対物レンズを使用して顕微鏡によ
り24および48時間後に観察した。胞子の発芽量およ
び真菌の成長を、以下の如き+および−系を使用して各
観察時間において定量的測定値として記録した。〔−〕
は発芽が全く起こらなかったことを示し、〔+〕は膨ら
んだ発芽管を有する膨張胞子を意味し、〔++〕は全体
としてルーズな格子の概観をもつ菌糸成長の開始を意味
し、〔+++〕は全体として厚い不透明な網状組織の概
観をもつ密な菌糸成長を意味する。次に、各ペプチドに
対するMCIC値を記録した。このMCIC値は胞子発
芽の生じない(ランク=〔−〕)最低のペプチド濃度と
して定義される。以下の表7には、各ペプチドに対する
胞子発芽の程度を掲載したが、ここでペプチドNo.1
(この混合物では、比較的抗真菌性のペプチドである)
の濃度がそのMCIC値と等しい。表7は、また混合物
中の各ペプチドの濃度を同一にして、これらの抗生物質
ペプチドを組み合わせた効果をも示す。
【表12/】これらのペプチドを別々に、あるいは組み
合わせて使用した抗生物質バイオアッセイは実施例17
に記載の如く実施した。テストすべき各ペプチド原液約
7.5μlおよび7.5μlの水または第二のペプチド
の原液を各実験用の同形培養物に対する該マイクロタイ
タプレートの単一のウエルに添加した。テストしたペプ
チド希釈物は以下に示す最終ペプチド濃度に対応した。
【表13/】該マイクロタイタプレートをパラフィルム
で封止し、振盪台上で28℃にて44時間までインキュ
ベートした。各EccSR319培養ウエルの光学密度
を20および44時間において記録した。次いで、最低
完全阻害濃度(MCIC)をペプチドNo.1およびペ
プチドNo.4単独に対して測定した。以下の表8に
は、各ペプチドに暴露されたバクテリアの該マイクロタ
イタプレート中の単一のウエル中でのバクテリアの成長
の%阻害率を示し、そこではペプチドNo.4(この混
合物中では比較的抗生物性のペプチドである)の濃度が
そのMCIC値に等しい。表8は、また混合物中の各ペ
プチドの濃度を単独の場合と同一にして、これらの抗生
物質ペプチドを組み合わせた効果をも示す。
【表14/】表7および8にまとめた結果を比較する
と、ペプチドNo.1に対して20μg/mlおよびペ
プチドNo.4に対して5μg/mlの濃度がこれら2
種のペプチドの相補混合物に要求される要件を満たすこ
とを理解でき、この組み合わせがバクテリアおよび真菌
の植物病原体両者の成長を効果的に遅延することがわか
る。本発明の原理、好ましい態様および操作の様式を本
明細書において記載してきた。しかし、保護さるべき本
発明はここに記載の特定の態様に限定しようとするもの
ではない。というのは、これら特定の態様は本発明を限
定するのではなく、むしろ例示的なものであるからであ
る。他の者にとっては、本発明の精神並びに範囲を逸脱
することなしに種々の変更並びに置換が可能である。 配列リスト (1)一般的情報 (i)出願人:マペリ(Mapelli)Ph.D,ク
ラウディオ(Claudio) デロバーティス(DRobertis)、キャシー(C
athy) スタール(Stah1)、ジェリー(Jerry) スワードロフ(Swerdloff)Ph.D,ミカエ
ル(Michael)D. ウイリアム(William)Ph.D,ジョン(Jo
n)I. エベレット(Everett)Ph.D,ニコラス(N
icholas)P. バスコーム(Bascomb)Ph.D,ニューエル
(Newell) (ii) 発明の名称:特に植物病原体に対する保護用
の、逆抗生物ペプチド、抗生物オリゴペプチドおよび他
の抗生物組成物、およびその製造並びに使用法 (iii)配列数:27 (iv) 通信用住所 (A)受信人:レーナー(Lerner)、デービッド
(David)、リッテンバーグ(Littenber
g)、クラムホルツ(Krumholz)&メントリッ
ク(Mentlik) (B)ストリート:600サウスアベニュ(South
Ave.)、ウエストスート(West,Suit
e)300 (C)シティー:ウエストフィールド(Westfie
ld) (D)州:ニュージャージー(New Jersey) (E)国名:アメリカ合衆国 (F)ジップコード(ZIP):07090 (v)コンピュータ読みだし形式 (A)媒体型:フロッピーディスク (B)コンピュータ:IBM PCコンパーチブル (C)作動システム:PC−DOS/NS−DOS (D)ソフトウェア:パテンティンリリース(Pate
ntIn Release)#1.0、バージョン#
1.25 (vi)現出願日 (A)出願番号: (B)出願日: (C)分類: (viii)代理人情報 (A)名称:テシュナーEsq.,ミカエル(Mich
ael)H (B)登録番号:32,862 (C)書類番号:エニモント(Enimont)3.0
−042 (ix)通信情報 (A)電話番号:908−654−5000 (B)ファックス番号:908−654−7866 (2)SEQ ID No.1に関する情報; (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.1
【化3/】 (2)SEQ ID No.2に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.2
【化4/】 (2)SEQ ID No.3に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.3
【化5/】 (2)SEQ ID No.4に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:4アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.4
【化6/】 (2)SEQ ID No.5に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:5アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.5
【化7/】 (2)SEQ ID No.6に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:31アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.6
【化8/】 (2)SEQ ID No.7に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:21アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.7
【化9/】 (2)SEQ ID No.8に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:37アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (ix)特徴 (A)名称/キー名:変性−サイト(Modified
−site (B)位置:37 (D)他の情報:注意=C−末端アミノ酸はアミド形状
にある。 (xi)配列の記載:SEQ ID No.8
【化10/】 (2)SEQ ID No.9に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.9
【化11/】 (2)SEQ ID No.10に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.10
【化12/】 (2)SEQ ID No.11に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.11
【化13/】 (2)SEQ ID No.12に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.12
【化14/】 (2)SEQ ID No.13に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:31アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.13
【化15/】 (2)SEQ ID No.14に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:37アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.14
【化16/】 (2)SEQ ID No.15に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:21アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.15
【化17/】 (2)SEQ ID No.16に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:12アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.16
【化18/】 (2)SEQ ID No.17に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:21アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.17
【化19/】 (2)SEQ ID No.18に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:6アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.18
【化20/】 (2)SEQ ID No.19に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:16アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.19
【化21/】 (2)SEQ ID No.20に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:23アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.20
【化22/】 (2)SEQ ID NO.21に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:32アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.21
【化23/】 (2)SEQ ID No.22に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:28アミノ酸 (B)型:アミノ酸 (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.22
【化24/】 (2)SEQ ID No.23に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:15アミノ酸 (B)型:アミノ酸. (D)形状:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID No.23
【化25/】 (2)SEQ ID No.24に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:87塩基対 (B)型:核酸 (C)ストランド型:一本鎖 (D)形状:線状 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:SEQ ID No.24
【化26/】 (2)SEQ ID No.25に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:79塩基対 (B)型:核酸 (C)ストランド型:一本鎖 (D)形状:線状 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:SEQ ID No.25
【化27/】 (2)SEQ ID No.26に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:156塩基対 (B)型:核酸 (C)ストランド型:一本鎖 (D)形状:線状 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:SEQ ID No.26
【化28/】 (2)SEQ ID No.27に関する情報: (i)配列特性 (A)長さ:148塩基対 (B)型:核酸 (C)ストランド型:一本鎖 (D)形状:線状 (ii)分子の型:DNA(ゲノム) (xi)配列の記載:SEQ ID No.27
【化29/】
【図面の簡単な説明】
【図1】好ましいペプチド、ペプチドモノマー、及びブ
リッジ、ならびにオリゴヌクレオドを含む表であり、そ
の総ては慣用の一文字表記で示されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キャサリン ダガス デ ロバーツ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08512クランベリィ ウッド ミル ドラ イヴ 213 (72)発明者 ゲラルディン フランシス スタール アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08629トレントン リンデイル アベニュ ー 1006 (72)発明者 ニューエル フレッド バスコム アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08648ロウレンスヴィル ガロ コート 9 (72)発明者 マイケル デニス スウェドロフ アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08540プリンストン アルドゲート コー ト 14 (72)発明者 ジョン アイラ ウィリアムス アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08691ロヴィンスヴィル ダーベル ドラ イヴ 11 (72)発明者 ニコラス ポール エバレット アメリカ合衆国 ニュージャージー州 08534ペニングトン シティ バード ロ ード 292 ジェイ

Claims (60)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少くとも一つの第一のペプチドモノマー
    及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーを含む複数
    のペプチドサブユニットを含むオリゴペプチドであっ
    て、上記モノマーの夫々がN末端及びC末端を含み、上
    記少くとも一つの第一のペプチドモノマーはそのC末端
    で上記少くとも一つの第二のペプチドモノマーのN末端
    にペプチド結合により結合され、上記オリゴペプチドは
    少くとも一つの微生物病原体に対して活性であり、上記
    少くとも一つの第一のペプチドモノマー及び上記少くと
    も一つの第二のペプチドモノマーは少くとも一つの微生
    物病原体に対して活性であり、かつ上記少くとも一つの
    第一のペプチドモノマー及び少くとも一つの第二のペプ
    チドモノマーは同一であっても異っていてもよいオリゴ
    ペプチド。
  2. 【請求項2】 少くとも一つの第一のペプチドモノマー
    及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーを含む複数
    のペプチドサブユニットを含むオリゴペプチドであっ
    て、上記ペプチドの夫々がN末端及びC末端を含み、上
    記少くとも一つの第一のペプチドモノマー及び上記少く
    とも一つの第二のペプチドモノマーはジスルフィド結合
    により結合され、上記オリゴペプチドは少くとも一つの
    微生物病原体に対して活性であり、上記少くとも一つの
    第一のペプチドモノマー及び上記少くとも一つの第二の
    ペプチドモノマーは少くとも一つの微生物病原体に対し
    て活性であり、かつ上記少くとも一つの第一のペプチド
    モノマー及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーは
    同一であっても異っていてもよいオリゴペプチド。
  3. 【請求項3】 上記少くとも一つの第一のペプチドモノ
    マー及び上記少くとも一つの第二のペプチドモノマーが
    結合されているところの末端の少くとも一つにペプチド
    結合により結合されている少くとも一つの別のペプチド
    を更に含む請求項2記載のオリゴペプチド。
  4. 【請求項4】 少くとも一つのペプチドサブユニットを
    上記ジスルフィド結合から隔てる少くとも一つのブリッ
    ジを更に含む請求項2記載のオリゴペプチド。
  5. 【請求項5】 上記ペプチドモノマーの少くとも一つ
    が、そのN又はC末端以外でCysにより置換されてい
    る請求項2記載のオリゴペプチド。
  6. 【請求項6】 上記ペプチドモノマーの少くとも一つが
    その末端の一つにCysを有する請求項2記載のオリゴ
    ペプチド。
  7. 【請求項7】 少くとも一つの第一のペプチドモノマー
    及び少くとも一つの第二のペプチドモノマーを含む複数
    のペプチドサブユニットを含むオリゴペプチドであっ
    て、上記ペプチドモノマーの夫々がN末端及びC末端、
    及び少くとも一つのアミノ酸を含む一つのブリッジを含
    み、上記少くとも一つのブリッジはN末端及びC末端を
    含み、上記少くとも一つのブリッジのN末端は上記少く
    とも一つの第一のペプチドモノマーのC末端にペプチド
    結合により結合され、上記少くとも一つのブリッジのC
    末端は上記少くとも一つの第二のペプチドモノマーのN
    末端にペプチド結合により結合され、上記オリゴペプチ
    ドは少くとも一つの微生物病原体に対して活性であり、
    上記少くとも一つの第二のペプチドモノマー及び上記少
    くとも一つの第二のペプチドモノマーは少くとも一つの
    微生物病原体に対して活性であり、かつ上記少くとも一
    つの第一のペプチドモノマー及び少くとも一つの第二の
    ペプチドモノマーは同一であっても異っていてもよく、
    但し、上記オリゴペプチドがマガイニンPre−pro
    蛋白質の構造を持たないオリゴペプチド。
  8. 【請求項8】 上記ペプチドサブユニットを上記ブリッ
    ジに結合するペプチド結合の少くとも一つを横切るジス
    ルフィド結合、又はブリッジをそれ自体に結合するジス
    ルフィド結合を更に含む請求項7記載のオリゴペプチ
    ド。
  9. 【請求項9】 上記少くとも一つのブリッジが約1〜約
    100のアミノ酸を含む請求項7記載のオリゴペプチ
    ド。
  10. 【請求項10】 上記少くとも一つのブリッジが約1〜
    約20のアミノ酸を含む請求項8記載のオリゴペプチ
    ド。
  11. 【請求項11】 上記ブリッジが、Ala,Arg,A
    sn,Asp,Cys,Gln,Glu,Gly,Hi
    s,Ile,Leu,Lys,Met,Phe,Pr
    o,Ser,Thr,Trp,Tyr,及びValの群
    から選ばれる単一アミノ酸である請求項10記載のオリ
    ゴペプチド。
  12. 【請求項12】 上記少くとも一つのブリッジが、Al
    a,Arg,Asn,Asp,Gln,Glu,Gl
    y,His,Ile,Leu,Lys,Met,Ph
    e,Ser,Thr,Trp,Tyr,及びValから
    選ばれる請求項11記載のオリゴペプチド。
  13. 【請求項13】 上記少くとも一つのブリッジが、Al
    a,Arg,Asn,Asp,Cys,Gln,Gl
    u,Gly,His,Ile,Leu,Lys,Me
    t,Phe,Pro,Ser,Thr,Trp,Ty
    r,及びValから成る群から選ばれた2〜5のアミノ
    酸を含む請求項10記載のオリゴペプチド。
  14. 【請求項14】 上記少くとも一つのブリッジが、Al
    a,Arg,Asn,Asp,Cys,Gln,Gl
    u,Gly,Lys,His,Pro,Ser,Th
    r,Tyr,及びValから成る群から選ばれたアミノ
    酸より成る請求項13記載のオリゴペプチド。
  15. 【請求項15】 上記少くとも一つのブリッジが(SE
    Q ID No.5)の構造を持ち、ここでXaa
    Xaaは夫々、Gly,Ala,His,Ser,A
    rg,及びProより成る群から選ばれたアミノ酸であ
    る請求項14記載のオリゴペプチド。
  16. 【請求項16】 Xaa〜Xaaが夫々Glyであ
    る請求項15記載のオリゴペプチド。
  17. 【請求項17】 上記少くとも一つのブリッジがオメガ
    ループである請求項7記載のオリゴペプチド。
  18. 【請求項18】 上記少くとも一つのブリッジがトラン
    スメンブラン蛋白質の細胞外ドメインである請求項7記
    載のオリゴペプチド。
  19. 【請求項19】 上記少くとも一つのブリッジがベータ
    ターンである請求項7記載のオリゴペプチド。
  20. 【請求項20】 上記ペプチドモノマーの少くとも一つ
    が、植物病原体に対して活性を抗菌性ペプチドである請
    求項1、2又は7記載のオリゴペプチド。
  21. 【請求項21】 約2〜約16のペプチドモノマーを含
    む請求項20記載のオリゴペプチド。
  22. 【請求項22】 上記少くとも一つの第一のペプチドモ
    ノマー及び上記少くとも一つの第二のペプチドモノマー
    が少くとも一つの植物病原体に対して活性な抗菌性ペプ
    チドであり、かつ(SEQ ID No.1)、(SE
    Q ID No.2)、(SEQ ID No.6)、
    (SEQ ID No.7)、(SEQ ID No.
    8)、(SEQ ID No.9)、(SEQ ID
    No.10)、(SEQ ID No.13)、(SE
    Q ID No.15)、及び上記ペプチドの単一残基
    欠如誘導体、上記ペプチドの複数残基欠如誘導体、上記
    ペプチドの単一残基置換誘導体、上記ペプチドの複数残
    基置換誘導体、又は上記ペプチドの単一残基末端付加誘
    導体より成る群から選ばれた上記ペプチドの機能的誘導
    体より成る群から選ばれる請求項21記載のオリゴペプ
    チド。
  23. 【請求項23】 C末端アミドを更に含む請求項22記
    載のオリゴペプチド。
  24. 【請求項24】 上記少くとも一つの第1のペプチドモ
    ノマー及び上記少くとも一つの第二のベプチドモノマー
    の少くとも一つが、(SEQ ID No.1)及び
    (SEQ ID No.2)より成る群から選ばれた構
    造を持つペプチドの複数残基置換誘導体であり、かつペ
    プチド構造(SEQ ID No.3)〔ここでXaa
    、Xaa、Xaa、Xaa、Xaa10、Xa
    11、Xaa12、Xaa13、Xaa18、Xaa
    19、Xaa21、Xaa22、及びXaa23は、互
    に同じでも異ってもよく、Ala,Arg,Cys,A
    sn,Asp,Gln,Glu,Gly,His,Il
    e,Leu,Lys,Met,Phe,Pro,Se
    r,Thr,Trp,Tyr及びValから成る群から
    選ばれる〕を有する請求項22記載のオリゴペプチド。
  25. 【請求項25】 XaaはPhe,Cys,Ile,
    Leu,Trp及びValから成る群から選ばれたアミ
    ノ酸であり、XaaはAsn,Ile,Cys,及び
    Leuより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    は、Phe,Ala,Cys,Met,Sre,Th
    r,Trp,Tyr,Gln,Pro,Lys,As
    n,Glu,His,Asp,及びArgから成る群か
    ら選ばれたアミノ酸であり、XaaはAla,Cy
    s,Met,Pro,Thr,Ser,Trp,Ty
    r,Gln,Lys,Asn,Glu、His、As
    p,及びArgより成る群から選ばれたアミノ酸であ
    り、Xaa10はGly,Lys,Leu,Ile,V
    al,Ala,Phe,Met,Thr,Ser,Tr
    p,Tyr,Gln,Lys,Asn,Glu,Hi
    s,Asp及びArgより成る群から選ばれたアミノ酸
    であり、Xaa11はMet,Cys,Trp,Ty
    r,Gln,Lys,His,Pro,Ser,及びA
    rgから成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    12は、Phe,Cys,Ile,Trp,Leu及び
    Valから成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    13はLeu,Ile,Cys,Trp,Phe,Va
    l,Ala,Gly,及びProから成る群から選ばれ
    たアミノ酸であり、Xaa18はThr,Cys,Tr
    p,Tyr,Asp,Glu,Lys,Arg,Gl
    n,His,Met,Ala,Gly,及びProから
    成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa19はCy
    s,Ala,Glu,Gln,His,Met,Pro
    及びTrpから成る群から選ばれたアミノ酸であり、X
    aa21及びXaa23は同じでも異ってもよく、Ar
    g,Asp,Cys,His,Glu,Lys,Gl
    n,Tyr,Thr,Trp,Met,Ser,Al
    a,Phe,Val,Ile,Leu,及びProより
    成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa22はCy
    s,Arg,Asp,His,Glu,Gly,Ly
    s,Gln,Tyr,Trp,Met,Asn,Al
    a,Pro,ser,及びThrより成る群から選ばれ
    たアミノ酸である請求項24記載のオリゴペプチド。
  26. 【請求項26】 植物病原体に対して活性な上記抗菌性
    ペプチドが、少くとも一つの植物プロテアーゼによる減
    成に抵抗性である請求項24記載のオリゴペプチド。
  27. 【請求項27】 Xaa、Xaa、Xaa21、X
    aa22及びXaa23より選ばれた基の少くとも一つ
    が置換されている請求項26記載のオリゴペプチド。
  28. 【請求項28】 XaaがPhe,Ala,His,
    Lys,Glu,Asp,Sre,及びArgより成る
    群から選ばれたアミノ酸であり、XaaがThr,A
    sp,His,Ser,Ala,及びGluより成る群
    から選ばれたアミノ酸であり、Xaa21がArg,L
    ys,His,Gln,Trp,Tyr,Thr,Al
    a,Leu,Ile,Val,Phe,Glu,As
    p,及びMetより成る群から選ばれたアミノ酸であ
    り、Xaa22がArg,Lys,Asn,His,G
    ln,Trp,Tyr,Ser,Thr,Pro,Cy
    s,Ala,Gly,Glu,Asp,及びMetより
    或る群から選ばれたアミノ酸であり、そしてXaa23
    がSer,Pro,Leu,Cys,Val,Ile及
    びTrpより成る群から選ばれたアミノ酸である請求項
    27記載のオリゴペプチド。
  29. 【請求項29】 上記少くとも一つの第一のペプチド及
    び上記少くとも一つの第二のペプチドが、(SEQ I
    D No.1)、(SEQ ID No.2)、(SE
    Q ID No.7)、及び(SEQ ID No.
    6)より成る群及びその機能的誘導体から選ばれる請求
    項22記載のオリゴペプチド。
  30. 【請求項30】 (SEQ ID No.3)にペプチ
    ド結合された(SEQ ID No.6)、(SEQ
    ID No.6)にペプチド結合された(SEQ ID
    No.3)、ブリッジに結合された(SEQ ID
    No.6)ペプチド、但しここでブリッジもまた(SE
    Q ID No.3)にペプチド結合されている、又は
    ブリッジにペプチド結合された(SEQ ID No.
    3)、但しここでブリッジもまた(SEQ ID N
    o.6)にベプチド結合されている、及びこれらの機能
    的誘導体より成る群から選ばれた構造を持つ請求項24
    記載のオゴペプチド。
  31. 【請求項31】 上記オリゴペプチドのN末端に結合さ
    れたシグナルペプチドを更に含む請求項20記載のオリ
    ゴペプチド。
  32. 【請求項32】 上記オリゴペプチドのN末端に結合さ
    れたシグナルペプチドを更に含む請求項22記載のオリ
    ゴペプチド。
  33. 【請求項33】 (SEQ ID No.7)のアミノ
    酸構造を持つペプチド及びその機能的誘導体を含む組成
    物。
  34. 【請求項34】 (SEQ ID No.1)、(SE
    Q ID No.9)、(SEQ ID No.1
    0)、(SEQ ID No.3)、及び(SEQ I
    D No.2)、より成る群から選ばれたアミノ酸構造
    をペプチドの単一残基置換誘導体を含み、上記ペプチド
    は単一のCysで置換されているか、又はそのNまたは
    C末端の一方に付属する単一Cysを有するところの組
    成物。
  35. 【請求項35】 少くとも一つの微生物病原体に対して
    活性な抗菌性反転ペプチドであるペプチドを含む組成
    物。
  36. 【請求項36】 少くとも一つの微生物病原体に対して
    活性な上記抗菌性反転ペプチドが、少くとも一つの微生
    物性植物病原体に対して活性である請求項35記載の組
    成物。
  37. 【請求項37】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.9)及びその機能的誘導体のアミノ酸構造を持つ請
    求項36記載の組成物。
  38. 【請求項38】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.10)及びその機能的誘導体のアミノ酸配列を有す
    る請求項36記載の組成物。
  39. 【請求項39】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.11)のアミノ酸構造を有し、ここでXaa、X
    aa、Xaa、Xaa、Xaa、Xaa11
    Xaa12、Xaa13、Xaa14、Xaa16、X
    aa17、Xaa18、及びXaa19は同じでも異っ
    てもよく、Ala,Arg,Cys,Asn,Asp,
    Gln,Glu,Gly,His,Ile,Leu,L
    ys,Met,Phe,Pro,Ser,Thr,Tr
    p,Tyr,及びValより成る群から選ばれる請求項
    36記載の組成物。
  40. 【請求項40】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.11)のアミノ酸構造を持ち、ここでXaa及び
    Xaaは同じでも異ってもよく、Arg,Asp,C
    ys,His,Glu,Lys,Gln,Tyr,Th
    r,Trp,Met,Ser,Ala,Phe,Va
    l,Ile,Leu,及びProより成る群から選ばれ
    たアミノ酸であり、XaaはArg,Asp,Cy
    s,His,Glu,Ser,Gly,Lys,Gl
    n,Tyr,Met,Asn,Ala,Pro,及びT
    hrより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    はAla,Cys,Pro,Gln,Glu,His,
    Met,及びTrpより成る群から選ばれたアミノ酸で
    あり、XaaはThr,Trp,Tyr,Asp,G
    lu,Lys,Arg,Gln,His,Met,Al
    a,Cys,Pro,及びGlyより成る群から選ばれ
    たアミノ酸であり、Xaa11はLeu,Ile,Cy
    s,Pro,Trp,Phe,Val,Ala,及びG
    lyより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    12はPhe,Ile,Trp,Leu,Cys,及び
    Valより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    13はMet,Trp,Tyr,Cys,Gln,Ly
    s,His,Pro,Ser,及びArgより成る群か
    ら選ばれたアミノ酸であり、Xaa14はGly,Le
    u,Ile,Val,Ala,Phe,Met,Cy
    s,Thr,Ser,Trp,Tyr,Gln,Ly
    s,Asn,Glu,His,Asp,及びArgより
    成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa16はAl
    a,Met,Thr,Pro,Ser,Trp,Ty
    r,Gln,Lys,Asn,Glu,His,As
    p,及びArgより成る群から選ばれたアミノ酸であ
    り、Xaa17はPhe,Ala,Met,Pro,C
    ys,Ser,Thr,Trp,Tyr,Gln,Ly
    s,Asn,Glu,His,Asp,及びArgより
    成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa18はAs
    n,Ile,Cys,Pro及びLeuより成る群から
    選ばれたアミノ酸であり、Xaa19はPhe,Cy
    s,Ile,Leu,Trp及びValより成る群から
    選ばれたアミノ酸である請求項39記載の組成物。
  41. 【請求項41】 ペプチド結合によりN末端に結合され
    た単一アミノ酸である単一残基N末端付加を更に含む請
    求項40記載の組成物。
  42. 【請求項42】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.12)のアミノ酸配列を有し、ここでXaaはS
    er,Cys及びProより成る群から選ばれたアミノ
    酸であり、XaaはCys,Lys,His,Arg
    及びAsnより成る群から選ばれたアミノ酸であり、X
    aaはCys,Gly及びAlaより成る群から選ば
    れたアミノ酸であり、Xaa11はCys,Gly及び
    Alaより成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa
    14はCys,Gly,His,Arg及びLysより
    成る群から選ばれたアミノ酸であり、Xaa16はCy
    s,Ser,Ala,Glu及びThrより成る群から
    選ばれたアミノ酸であり、そしてXaa17はCys,
    His,Lys,Arg及びPheより成る群から選ば
    れたアミノ酸である請求項36記載の組成物。
  43. 【請求項43】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.13)及びその機能的誘導体のアミノ酸配列を持つ
    請求項36記載の組成物。
  44. 【請求項44】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.14)及びその機能的誘導体のアミノ酸配列を持つ
    請求項36記載の組成物。
  45. 【請求項45】 上記ペプチドが(SEQ ID N
    o.15)及びその機能的誘導体のアミノ酸配列を持つ
    請求項36記載の組成物。
  46. 【請求項46】 そのN末端に結合されたシグナルペプ
    チドを更に含む請求項34又は36〜45のいずれか1
    項記載の組成物。
  47. 【請求項47】 一つの群の病原体に対して比較的活性
    であり、他の群の病原体に対して比較的低活性な少くと
    も一つの第一の抗類性ペプチド、及び上記少くとも一つ
    の第一の抗菌性ペプチドが比較的不活性であるところの
    病原体の群に対して比較的活性であり、かつ上記少くと
    も一つの第一の抗菌性ペプチドが比較的活性であるとこ
    ろの病原体の群に対して比較的不活性である少くとも一
    つの第二の抗菌性ペプチドを含む抗菌性組成物。
  48. 【請求項48】 上記少くとも一つの第一の抗菌性ペプ
    チド及び上記少くとも一つの第二の抗菌性ペプチドが植
    物病原体に対して活性である請求項47記載の抗菌性組
    成物。
  49. 【請求項49】 上記少くとも一つの第一の抗菌性ペプ
    チドが植物病原性バクテリアに対して比較的活性であ
    り、かつ植物病原性真菌に対して比較的不活性であり、
    上記少くとも一つの第二の抗菌性ペプチドが植物病原性
    真菌に対して比較的活性であり、かつ植物病原性バクテ
    リアに対して比較的不活性である請求項48記載の抗菌
    性組成物。
  50. 【請求項50】 上記少くとも一つの第一の抗菌性ペプ
    チドが(SEQ ID No.6);(SEQ ID
    No.3)ここでXaaはPhe、XaaはLe
    u、XaaはHis、XaaはSer、Xaa10
    はLys、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、
    Xaa13はAla、Xaa18はAla、Xaa19
    はIle、Xaa21はMet、Xaa22はAsn、
    そしてXaa23はSerである;(SEQ ID N
    o.3)ここでXaaはPhe、XaaはLeu、
    XaaはHis、XaaはSer、Xaa10はL
    ys、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、Xa
    13はAla、Xaa18はAla、Xaa19はI
    le、Xaa21はMet、Xaa22はAsn、そし
    てXaa23はSerであり、かつN末端Glyに結合
    されたMetペプチドを有する;(SEQ ID N
    o.2)にペプチド結合された(SEQ IDNo.
    2);(SEQ ID No.5)にペプチド結合され
    た(SEQ ID No.2);ここでXaa〜Xa
    は構造(SEQ ID No.2)の他のペプチド
    に同じく結合されているGlyである;(SEQ ID
    No.3)ここでXaaはPhe、XaaはLe
    u、XaaはHis、XaaはSer、Xaa10
    はLys、Xaa11はLys、Xaa12はPhe、
    Xaa13はAla、Xaa18はAla、Xaa19
    はIle、Xaa21はMet、Xaa22はAsnそ
    してXaa23はSerであるより成る群から選ばれる
    請求項49記載の抗菌性組成物。
  51. 【請求項51】 上記少くとも一つの第二の抗菌性ペプ
    チドが(SEQ ID No.1)、(SEQ ID
    No.2)、N末端Glyにペプチド結合されたMet
    を持つ(SEQ ID No.2)、位置21のMet
    が酸化されている(SEQ ID No.2)、位置2
    1のMetが除去されている(SEQID No.
    1)、N末端Glyが除去され、かつ位置2のIleが
    Metで置き代えられている(SEQ ID No.
    2)、位置10のLysがHisで置き代えられている
    (SEQ ID No.2)、位置11のLysがHi
    sで置き代えられている(SEQ ID No.2)、
    位置10及び11のLysが夫々His及びHisで置
    き代えられている(SEQ ID No.2)、位置8
    のSerがThrで置き代えられている(SEQ ID
    No.2)、位置8のSerがAlaで置き代えられ
    ている(SEQ ID No.2)、位置8のSerが
    Gluで置き代えられている(SEQ ID No.
    2)、位置7のHisがPheで置き代えられている
    (SEQ ID No.2)、夫々位置22及び23の
    Asn及びSerが除去されている(SEQ ID N
    o.2)、位置10のGlyがHisで置き代えられて
    いる(SEQ ID No.1)、N末端Glyが除去
    されている(SEQ ID No.2)、N末端Gly
    及び位置2のIleが除去されている(SEQ ID
    No.2)、N末端Gly及び位置2のIleが除去さ
    れている(SEQ ID No.1)、N末端Glyが
    除去されている(SEQ ID No.1)、N末端G
    lyにペプチド結合されたMetを有する(SEQ I
    D No.1)、C末端Serが除去されている(SE
    Q ID No.1)、C末端Ser及び位置22のL
    ysが除去されている(SEQ ID No.1)、位
    置22のLysがGlyで置き代えられている(SEQ
    ID No.2)、C末端Serが除去され、位置7
    のHisがArgで置き代えられ、位置8のSerがG
    luで置き代えられ、かつN末端Glyにペプチド結合
    されたMetを有する(SEQ ID No.1)、及
    び位置7のHisがArgで置き代えられ、位置8のS
    erがGluで置き代えられ、位置23のSerがPr
    oで置き代えられ、かつN末端Glyにペプチド結合さ
    れたMetを有する(SEQ ID No.1)より成
    る群から選択される請求項43記載の抗菌性組成物。
  52. 【請求項52】 少くとも一つの微生物病原体に対して
    活性な少くとも一つの抗菌性ペプチドを用意する工程、
    但し、上記抗菌性ペプチドは、少くとも一つの微生物病
    原体に対して活性な抗菌性反転ペプチド、オリゴペプチ
    ド、P1、PGL、セクロピンA、上記抗菌性ペプチ
    ドの機能的誘導体又はこれらの混合物より成る群から選
    ばれ、上記少くとも一つの抗菌性ペプチドは少くとも一
    つの微生物病原体を阻止するのに有効な量で用意される
    こと;及び上記少くとも一つの微生物病原体を上記少く
    とも一つの抗菌性ペプチドと接触させる工程を含む、微
    生物病原体を阻止する方法。
  53. 【請求項53】 上記少くとも一つの抗菌性ペプチド
    が、少くとも一つの微生物性植物病原体に対して活性で
    ある請求項52記載の方法。
  54. 【請求項54】 上記少くとも一つの抗菌性ペプチド
    が、植物組織の少くとも一表面に局処的施与により与え
    られる請求項53の方法。
  55. 【請求項55】 上記少くとも一つの抗菌性ペプチドが
    トランスジェニック植物における発現により用意される
    請求項53の方法。
  56. 【請求項56】 上記少くとも一つの抗菌性ペプチド
    が、トランスジェニック植物における発現、及び引続い
    ての植物細胞間の細胞外空間への輸送により用意される
    請求項53記載の方法。
  57. 【請求項57】 抗菌性ペプチドの相対的毒性を測定す
    るために抗菌性ペプチドをスクリーニングする方法にお
    いて、少くとも一つの抗菌性ペプチドと、培養された全
    体細胞を含む溶液とも混合すること、及び上記培養され
    た全体細胞による酵素消費の変化を測定することの工程
    を含む方法。
  58. 【請求項58】 上記培養された全体細胞が植物細胞で
    ある請求項57記載の方法。
  59. 【請求項59】 上記植物細胞がプロトプラストである
    請求項58記載の方法。
  60. 【請求項60】 アミノ酸構造(SEQ ID No.
    3)を持つペプチド又はその機能的誘導体を含み、該ペ
    プチドはそのN末端にペプチド結合で結合されたシグナ
    ルペプチドを有し、但し上記ペプチドが(SEQ ID
    No.1)又は(SEQ ID No.2)の構造を
    持たない組成物。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017021014A (ja) * 2012-02-07 2017-01-26 ヴィブラント ホールディングス リミテッド ライアビリティ カンパニー 基板、ペプチドアレイ、および方法
JP2018507259A (ja) * 2015-02-22 2018-03-15 オムニクス メディカル リミテッド 抗微生物ペプチド
US10006909B2 (en) 2012-09-28 2018-06-26 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US10286376B2 (en) 2012-11-14 2019-05-14 Vibrant Holdings, Llc Substrates, systems, and methods for array synthesis and biomolecular analysis
US10816553B2 (en) 2013-02-15 2020-10-27 Vibrant Holdings, Llc Methods and compositions for amplified electrochemiluminescence detection
US11168365B2 (en) 2017-05-26 2021-11-09 Vibrant Holdings, Llc Photoactive compounds and methods for biomolecule detection and sequencing

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5885965A (en) * 1991-11-01 1999-03-23 Periodontix, Inc. Anti-fungal D-amino acid histatin-based peptides
US5646119A (en) * 1991-11-01 1997-07-08 Periodontix, Inc. D-amino acid histatin-based peptides as anti-fungal and anti-bacterial agents
GB9127250D0 (en) * 1991-12-23 1992-02-19 Unilever Plc Modification
KR950702839A (ko) 1992-08-27 1995-08-23 스티븐 딕 레트로, 인버소-, 및 레트로- 인버소 합성 펩티드 유사체(retro-, inverso-, and retro-inverso synthetic peptide analogues)
US5607914A (en) * 1993-01-13 1997-03-04 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Synthetic antimicrobial peptides
US5580852A (en) * 1993-12-17 1996-12-03 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Derivatives of tachyplesin having inhibitory activity towards plant pathogenic fungi
FR2717081B1 (fr) 1994-03-14 1996-06-21 Centre Nat Rech Scient Rétropeptides, anticorps dirigés contre ces derniers, et leurs utilisations pour la vaccination et le diagnostic in vitro.
AT403167B (de) * 1994-11-14 1997-11-25 Immuno Ag Selektion und expression von fremdproteinen mittels eines selektions-amplifikations-systems
US5994067A (en) * 1995-11-14 1999-11-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method and kit for rapid detection of toxins and bacteria
US6750381B2 (en) * 1996-03-25 2004-06-15 National Institute Of Agrobiological Sciences Pathogen-resistant plants transformed with a DNA encoding sarcotoxin 1A linked to a signal peptide and a method for production thereof
GB9725556D0 (en) 1997-12-03 1998-02-04 Ciba Geigy Ag Organic compounds
US6545140B1 (en) * 1998-07-13 2003-04-08 University Of Georgia Research Foundation, Inc. DNA encoding an avian beta-defensin and uses thereof
BR9914922A (pt) * 1998-10-30 2001-07-10 Interlink Biotechnologies Llc Métodos para reduzir a extensão de degradação de protease de uma proteìna aplicada a ou produzida por uma planta, para inibir o crescimento de um patógeno vegetal e para produzir uma planta, peptìdeo, molécula de ácido nucleico, segmento de ácido nucleico, construção de ácido nucleico, planta transgênica, semente, célula vegetal, e, composição para o uso na proteção de um peptìdeo, polipeptìdeo ou proteìna da degradação da protease.
AU772335B2 (en) * 1998-10-30 2004-04-22 Interlink Biotechnologies Llc Peptides with enhanced stability to protease degradation
US6835868B1 (en) 1999-03-17 2004-12-28 University Of Victoria Innovation And Development Corporation Transgenic plants expressing dermaseptin peptides providing broad spectrum resistance to pathogens
CA2365099C (en) * 1999-03-17 2012-05-29 University Of Victoria Innovation And Development Corporation Transgenic plants that are resistant to a broad spectrum of pathogens
ATE407697T1 (de) * 1999-07-13 2008-09-15 Bolder Biotechnology Inc Erythropoietin immunglobulin fusionsproteine
EP1174027A1 (en) * 2000-07-17 2002-01-23 HOM Consultancy B.V. Uses of antimicrobial peptides
JP3757268B2 (ja) * 2001-08-22 2006-03-22 独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構 ペプチドとキレート剤を含む殺菌性組成物
EP1572892A4 (en) * 2001-10-18 2007-08-22 Bristol Myers Squibb Co HUMAN GLUCAGON-LIKE-PEPTIDE-1 MIMICS AND THEIR USE IN THE TREATMENT OF DIABETES AND RELATED CONDITIONS
ES2398460T3 (es) 2003-02-06 2013-03-19 Queen's University Of Belfast Péptido antagonista del receptor B2 de bradiquinina proveniente de la piel de un anfibio
US8338339B2 (en) * 2003-12-15 2012-12-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Process for inhibition of proteolytic activity during the ensiling of forages
WO2006062776A2 (en) * 2004-11-29 2006-06-15 The Regents Of The University Of California Hydroxyapatite-binding peptides for bone growth and inhibition
US20090249503A1 (en) * 2004-12-06 2009-10-01 Bolder Biotechnology, Inc. Enzyme conjugates for use as detoxifying agents
US20070231833A1 (en) * 2005-05-23 2007-10-04 Arcidiacono Steven M Labeled antimicrobial peptides and method of using the same to detect microorganisms of interest
GB0611405D0 (en) 2006-06-09 2006-07-19 Univ Belfast FKBP-L: A novel inhibitor of angiogenesis
EP2054437A2 (en) * 2006-08-07 2009-05-06 Teva Biopharmaceuticals USA, Inc. Albumin-insulin fusion proteins
KR20090105913A (ko) 2006-11-02 2009-10-07 다니엘 제이 카폰 이동 부분을 갖는 하이브리드 면역글로불린
WO2013039861A2 (en) 2011-09-12 2013-03-21 modeRNA Therapeutics Engineered nucleic acids and methods of use thereof
CN104411338A (zh) 2012-04-02 2015-03-11 现代治疗公司 用于产生与人类疾病相关的生物制剂和蛋白质的修饰多核苷酸
DE18200782T1 (de) 2012-04-02 2021-10-21 Modernatx, Inc. Modifizierte polynukleotide zur herstellung von proteinen im zusammenhang mit erkrankungen beim menschen
CN102703457A (zh) * 2012-05-18 2012-10-03 中国农业科学院兰州兽医研究所 一种抗菌肽基因的制备及表达方法
MX2013004623A (es) * 2013-04-24 2014-10-24 Ct Investig Y Estudios Del Ipn Metodos para obtener plantas geneticamente modificadas resistentes a bacterias fitopatogenas que crecen en sus tejidos vasculares.
DE102013104897A1 (de) * 2013-05-13 2014-11-13 Gelita Ag Wirkstoff zur Behandlung von Sarkopenie
CN104738073A (zh) * 2013-12-26 2015-07-01 王宝燕 一种含蛙皮素的农药组合物
CN108473559A (zh) 2015-11-10 2018-08-31 威特拉公司 特异性结合脂多糖的抗体分子-药物共轭物及其应用
JP2019525947A (ja) 2016-06-01 2019-09-12 エムスリー・バイオテクノロジー・インコーポレイテッドM3 Biotechnology, Inc. 化合物
WO2018136626A1 (en) 2017-01-18 2018-07-26 Visterra, Inc. Antibody molecule-drug conjugates and uses thereof
CA3178465A1 (en) 2020-04-03 2021-10-07 Visterra, Inc. Antibody molecule-drug conjugates and uses thereof
US12116387B2 (en) * 2021-09-14 2024-10-15 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Antimicrobial peptides
WO2024175788A2 (en) * 2023-02-23 2024-08-29 Micropep Technologies S.A. Methods and compositions for production and purification of peptides

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988006597A1 (en) * 1987-03-04 1988-09-07 The United States Of America, As Represented By Th New synthetic bioactive compounds and method of producing bioactive effect
WO1989000194A1 (en) * 1987-07-06 1989-01-12 Louisiana State University Agricultural And Mechan Inhibition of eucaryotic pathogens and neoplasms and stimulation of fibroblasts and lymphocytes with lytic peptides
US4880779A (en) * 1987-07-31 1989-11-14 Research Corporation Technologies, Inc. Method of prevention or treatment of AIDS by inhibition of human immunodeficiency virus
EP0675960A1 (en) * 1987-11-02 1995-10-11 Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College Plants genetically enhanced for disease resistance
DK8189A (da) * 1988-01-12 1989-07-13 Bunge Australia Antigen-antistof-konjugater, deres fremstilling og anvendelse
ATE115146T1 (de) * 1988-05-27 1994-12-15 Philadelphia Children Hospital Amphiphile peptide und deren verwendung.
US5185147A (en) * 1988-08-19 1993-02-09 Cellular Products, Inc. Short polypeptide sequences useful in the production and detection of antibodies against human immunodeficiency virus
US5217956A (en) * 1988-10-21 1993-06-08 The Children's Hospital Of Philadelphia Composition and treatment with biologically active peptides and certain anions
ATE107170T1 (de) * 1988-10-21 1994-07-15 Philadelphia Children Hospital Zusammensetzung und behandelung mittels biologisch aktiven peptiden und bestimmten anionen.
US5254537A (en) * 1989-01-30 1993-10-19 The Children's Hospital Of Pennsylvania Composition and treatment with peptide combinations
CA2007913A1 (en) * 1989-01-30 1990-07-30 Michael Zasloff Composition and treatment with peptide combinations
WO1990011770A1 (en) * 1989-04-11 1990-10-18 Calgene, Inc. Use of animal-derived anti-microbial peptides for control of plant pathogens
US5254535A (en) * 1989-04-17 1993-10-19 The Children's Hospital Of Pennsylvania Composition and treatment with biologically active peptides and antibiotic
EP0751149A3 (en) * 1989-07-07 1997-07-02 Scripps Research Inst Replacement analogs for magainin peptides containing phenylanaline residue
US5045531A (en) * 1989-12-18 1991-09-03 Magainin Sciences Inc. Wound treatment employing biologically active ion channel forming peptides and proteins
US5221664A (en) * 1990-04-23 1993-06-22 Magainin Pharmaaceuticals Inc. Composition and treatment with biologically active peptides and toxic cations
US5208220A (en) * 1990-06-27 1993-05-04 Magainin Pharmaceuticals, Inc. Composition and treatment with biologically active peptides and antibiotics which inhibit DNA gyrase

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10486129B2 (en) 2012-02-07 2019-11-26 Vibrant Holdings, Llc Substrates, peptide arrays, and methods
US11565231B2 (en) 2012-02-07 2023-01-31 Vibrant Holdings, Llc Substrates, peptide arrays, and methods
JP2017021014A (ja) * 2012-02-07 2017-01-26 ヴィブラント ホールディングス リミテッド ライアビリティ カンパニー 基板、ペプチドアレイ、および方法
US10746732B2 (en) 2012-09-28 2020-08-18 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US10175234B2 (en) 2012-09-28 2019-01-08 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US10006909B2 (en) 2012-09-28 2018-06-26 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US11674956B2 (en) 2012-09-28 2023-06-13 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US11815512B2 (en) 2012-09-28 2023-11-14 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
US10286376B2 (en) 2012-11-14 2019-05-14 Vibrant Holdings, Llc Substrates, systems, and methods for array synthesis and biomolecular analysis
US10799845B2 (en) 2012-11-14 2020-10-13 Vibrant Holdings, Llc Substrates, systems, and methods for array synthesis and biomolecular analysis
US10816553B2 (en) 2013-02-15 2020-10-27 Vibrant Holdings, Llc Methods and compositions for amplified electrochemiluminescence detection
JP2018507259A (ja) * 2015-02-22 2018-03-15 オムニクス メディカル リミテッド 抗微生物ペプチド
US11168365B2 (en) 2017-05-26 2021-11-09 Vibrant Holdings, Llc Photoactive compounds and methods for biomolecule detection and sequencing

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