JPH06133769A - Fk−900520の新規な酵素的及び/又は微生物的メチル化産物 - Google Patents

Fk−900520の新規な酵素的及び/又は微生物的メチル化産物

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JPH06133769A
JPH06133769A JP4157145A JP15714592A JPH06133769A JP H06133769 A JPH06133769 A JP H06133769A JP 4157145 A JP4157145 A JP 4157145A JP 15714592 A JP15714592 A JP 15714592A JP H06133769 A JPH06133769 A JP H06133769A
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Ali Shafiee
シャフィー アリ
Louis Kaplan
カプラン ルイス
Francis Domont
デュモン フランシス
Jr Lawrence F Colwell
エフ.コルウェル,ジュニア ローレンス
Byron H Arison
エッチ.アリソン バイロン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 免疫現象の調節に役立つ物質、その物質に変
換するための酵素組成物、その方法を提供する。 【構成】 Streptomyces hygroscopicus subsp. ascosc
opicus ATCC55087の菌体から抽出される新規な酵素、3
1−O−デスメチルイムノマイシンメチルトランスフェ
ラーゼ(DIMT)を使用して新規なFK900520
誘導体を調製する。 【効果】 FK900520から誘導される新規なマク
ロライド化合物は濃度によりFK506型免疫抑制剤の
拮抗剤または免疫抑制剤として作用するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、FK−506型分子、例えば3
1−デスメチルイムノマイシンに於けるC−31ヒドロ
キシル基をメチル化することが出来る新規な酵素、31
−O−デスメチルイムノマイシンメチル転化酵素(DI
MT)、及び新しい免疫抑制剤、15、31−デスメチ
ルイムノマイシンに関するものである。亦、これ等の物
質を、自己免疫疾患症、感染症、及び/又は臓器移植拒
絶反応の抑制治療用として人・宿主への利用をも開示す
るものである。1983年に、米国合衆国食品医薬局
(US FDA)は臓器移植手術の分野に大変革をもた
らした極めて有効な抗拒絶反応薬、シクロスポリンを認
可した。この薬剤は、移植された異種蛋白を拒絶するた
めに、体内の免疫システムが広大な天然防御要員を起動
させるのを阻止する働きがある。この薬剤は、移植拒絶
反応に対抗するのには有効であるが、多くの場合極めて
重症となることがある腎臓機能不全、肝臓損傷及び潰瘍
を起こす欠点がある。ここに引用として組み入れるフジ
サワ(Fuzisawa)に対する欧州特許局(EPO)公報No.
0184162は、シクロスポリンより100倍有効で
あると評されている新規なマクロライド免疫抑制剤FK
−506(FR−900506)について記述してい
る。本マクロライドは、ストレプトミセス・ツクバエン
シス(Streptomyces tsukubaensis) の特定菌株の醗酵に
より製造される。亦、ストレプトミセス.ハイグロスコ
ピクス亜種.ヤクシマエンシス(S.hygorscopicus subs
p.yakushimaensis.) により製造される密接な関連があ
るマクロライド免疫抑制剤FK−900520について
も記述されている。T.Araiに対する米国合衆国特許3,
244,592は、ストレプトミセス・ハイグロスコピ
クス変種アスコミセチクス(Streptomyces hygroscopicu
s var.ascomyceticus)の培養により抗真菌性の“アスコ
マイシン”を製造すると記述している。本技術分野で望
まれる薬剤は、挙動がFK−506類似であって副作用
のない新規免疫抑制剤およびFK−506が持つ免疫抑
制効果を本質的に反転して拮抗剤として作用し、且つ、
シクロスポリンの様な他の化学系物質と比較したFK−
506マクロライド型活性の測定が必要な状況において
有用であるFK−506拮抗剤である。FK−506の
新規な作用剤及び拮抗剤がこの分野では常に探索されて
いる。
【0002】本発明を要約すると新規な酵素、DIMT
を、ストレプトミセス・ハイグロスコピクス変種アスコ
ミセチクス(Streptomyces hygroscopicus var.ascomyce
ticus)、(メルク・カルチャー・コレクションNo. MA
6678)ATCCNo. 55087からほぼ純粋な形で
分離できることを見出した。本酵素は、分子量は約3
2、000ダルトン、等電点は4.4、であり、そして
S−アデノシル・メチオニン(SAM)、メチル基供与
体試薬の存在下で31−デスメチルFK−506型分子
中のC−31ヒドロキシル基を選択的にメチル化するこ
とが出来る点で有用なものである。本酵素の手段によ
り、新規なC−31メトキシFK−506型化合物を初
めて調製することができ、また公知のC−31メトキシ
化合物類を新規なメチル化経路により特異的に調製する
こともできる: (1)L−683,756として記述されている13,
31−ビスデスメチルイムノマイシンを出発物質として
公知のC−13デスメチルイムノマイシンを異る経路で
製造することができる。公知の経路は、微生物MA64
74(ATCCNo.53771)を用いたFK−900
520の生物変換によるものである。 (2)L−686,292として知られている公知の1
5,31−ビスデスメチルイムノマイシンを出発物質と
して、新規な15−デスメチルイムノマイシンを製造す
ることができる。 (3)公知の13,15,31−トリスデスメチルイム
ノマイシン、L−687,795を出発物質として、新
規な13,15,−ビスデスメチルイムノマイシンを製
造することができる。 本発明により、SDS−PAGEにて測定した分子量が
約32キロダルトンであり、等電点(PI)が4.4で
あり、そしてメチル転移剤の存在下でMg+2イオンを補
足した場合に、C−31ヒドロキシを含有するFK−5
06型分子のC−31位O−メチル化を触媒することが
出来る精製無細胞酵素、DIMTからなる組成物が提供
される。更に、上述のDIMT酵素の存在下で、Mg+2
イオンを補足した水溶性溶媒中でFK−506型分子を
メチル転移試薬S−アデノシル・メチオニンと接触させ
る工程からなるC−31にヒドロキシを有するFK−5
06型分子中のC−31ヒドロキシル基のメチル化工程
が提供される。亦、次式の化合物を提供するものであ
る:
【化7】 更に次式の化合物も提供するものである:
【化8】
【0003】以下本発明を詳細に説明する。本発明は、
SDS−PAGEで測定した分子量が約32キロダルト
ンであり、等電点(PI)が4.4であり、そしてメチ
ル転移剤の存在下でMg+2イオンを補足した場合に、C
−31位にヒドロキシを有するFK−506型分子のC
−31・O−メチル化を触媒することが出来る精製無細
胞酵素、DIMTを含有する組成物に関する。本酵素
は、ストレプトミセス・ハイグロスコピクス変種アスコ
ミセチクス(Streptomyces hygroscopicus var.ascomyce
ticus)(Ma6678)ATCC No.55087から分
離され、そして実施例1に記載の方法に準じて酵素とし
て用いるために精製した。本酵素は、FK−506型分
子を、上述のDIMT酵素の存在下で、Mg+2イオンを
補足しながら、そのための水性溶媒中でメチル転移剤、
例えばS−アデノシルメチオニンと接触させる工程を含
む、C−31ヒドロキシを有するFK−506型分子中
のC−31ヒドロキシル基をメチル化する工程に於いて
有用なものである。一般的に、本方法はpH約7−9で、
約25−40℃の温度範囲で行われる。本水性溶媒系
は、一般的にpH=約7−8のリン酸塩緩衝液である。本
Mg+2イオンは、可溶性マグネシウム塩、例えば塩化マ
グネシウム、硫酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム
などとして供給される。分離及び精製は、実施例に記載
の如くHPLC又は逆相HPLCを含む通常の方法で行
ってもよい。本酵素は、“FK−506型分子”中のC
−31ヒドロキシ基のみをメチル化することで特異的で
あり、FK−506型分子とは、PTC89/0530
4(6月15日、1989年)及びフィソンズ(Fisons)
に対する欧州特許公報0,323,042(7月5日、
1989年)に記載されている次の様な構造式Aに相当
する分子を意味する。
【化9】 ここで、置換基の各隣接した一組:R1 及びR2 ;R3
及びR4 ;R5 及びR6;は独立に: a)二つの隣接する水素原子を表す、又は b)上記置換基が接続する隣接炭素原子間に第二の結合
を形成する;上記の特徴に加えて、R2 はC1 −C10
ルキル基を表すことが出来;R7 はH、OH又はO−C
1 −C10アルキル、又はR1 と共に=Oを表わす;R8
及びR9 は独立にH又はOHを表す;R10はH;C1
10アルキル(ここで上述のアルキルは一個又はそれ以
上のヒドロキシル基により置換されることが出来る;又
はC1 −C10アルケニル(これは一個又はそれ以上のヒ
ドロキシル基で置換されてもよい)、又は=Oにより置
換されたC1 −C10アルキルを表す;XはO、(H、O
H)、(H、H)又は−CH2 O−を表す;YはO、
(H、OH)、(H、H)、N−NR1112又はN−O
13を表す ここで、R11及びR12は独立にH、C1 −C10アルキ
ル、C1 −C10アリール又はトシルを表し、及びR13
14、R15、R16、R17、R18、R19、R22、及びR23
は独立にH又はC1 −C10アルキルを表す;nは1、
2、又は3である;上記のこれらの特徴に加えて、Y、
10及びR23は、それらが結合している炭素原子と共
に、5個又は6個の原子からなるN−、S− O−含有
複素環であることができ、この環は飽和又は不飽和であ
り、C1 −C10アルキル、ヒドロキシル、一個又はそれ
以上のヒドロキシル基類により置換されたC1 −C10
ルキル、O−C1 −C10アルキル、ベンジル及び−CH
2 Se(C65 )から選択された一個又はそれ以上の
基により置換されてもよい;ただしX及びYが共にOを
表す場合には、R9 はOHを表し、R14、R15、R16
17、R18、R19及びR22は各々メチルを表す;R8
びR23は各々Hを表す;〔R3 及びR4 〕及び〔R5
びR6 〕は各々炭素結合を表す;及び存在する全てのア
ミン基の酸付加塩を含む薬学的に受容されるその塩類。
亦、フジサワに対する米国合衆国特許4,894,36
6(1月16日、1990年)に公表されている構造B
に相当する特定のFK−506構造およびその薬学的に
許容される塩基性塩も包含されている。
【化10】 ここで:WはO、(H、OH)、(H、H)を表す;R
はH、CH3 である;R2 は水素、ヒドロキシ又は低級
アルカノイルオキシである、R3 はメチル、エチル、プ
ロピル又はアリルであり、nは1又は2の整数であり、
そして線及び点線の記号は一重結合又は二重結合であ
る。特に望ましいものは、RはCH3 である;R2 はヒ
ドロキシである;R3 はエチルである;nは2である;
またはRはHである;R2 はヒドロキシである;R3
エチルである;nは2である化合物類である。著しく望
ましいものはC−31メチル化工程であり、その出発物
質FK−506型化合物が次式の化合物であって、
【化11】 そしてメチル化された製造物が次式の化合物であるもの
である。
【化12】 亦、出発物質FK−506型化合物が次式の化合物であ
って、
【化13】 生成物が次式の化合物であるプロセスも好ましい。
【化14】 製造されたC−31メチル化化合物は、免疫抑制活性、
例えばカルシウム・イオンイオノフオア(イオノマイシ
ン)+・ホルボール・ミリステートアセテート(PM
A)により誘発されるT−細胞刺激アッセイ、(ここで
は“T−細胞増殖検定”とも言う)で示されるT−細胞
活性化陽性阻害を示すことができる。本検定の原理は、
PMAと組合せたイオノマイシンで刺激されたマウスT
リンパ球の増殖を測定するものである。本検定で陽性の
サンプルは、トリチウム化チミジンの取り込みの減少と
して示されるようにT−細胞増殖を抑制する。本発明の
プロセスは、DIMT酵素を分離するために、ストレプ
トミセス・ハイグロスコピクス亜種アスコミセチクス(S
treptomyces hygroscopicus subsp.ascomyceticus)、メ
ルク・カルチャー・コレクションMA6678、ATC
CNo.55087を培養し抽出することを伴うものであ
る。本微生物は現在、メリーランド州ロックビル・パー
クロン・ドライブ12301にあるアメリカン・タイプ
・カルチャー・コレクション(American Type Culture C
ollection)にATCCNo. 55087として、及びニュ
ージャージイ州ラーエイにあるメルク・カルチャ ー・
コレクションにMA6678として寄託されている。親
株MA6475、ATCC No.14891に由来する本
微生物の、形態学上の、培養上の、生物学上の、及び生
理学上の特性を含めた自然特徴及び分類学につき以下に
要旨を記述する。下記は、ストレプトミセス・ハイグロ
スコピクス亜種アスコミセチクス菌株MA6678、A
TCC55087及び親株MA6475、ATCC No.
14891の一般的な記述である。一般的な培養特徴及
び炭素源利用の観察はシャーリング(Shirling)及びゴッ
トリーブ(Gottleib)の方法(インターナショナル・ジャ
ーナル・オブ・システム・バクテリオロジー(Internat.
System,Bacteriol) 16巻:313−340頁)に準じ
て行った。細胞の化学組成については、レチェバリアー
(Lechevalier) 及びレチェバリアー(Lechevalier) の方
法(「放線菌分類学」(actinomycete Taxonomy)A.Kiet
z、D.W.Thayer編、産業微生物学会(Society for Indust
rial Microbiology) 出版、1980年)を使用して測
定した。培養物の色調は国際学会色調協議会−国立標準
局セントロイド・カラー・チャート( 米国商務省国立標
準局の国立標準局回状553に対する補足、1985
年)に含まれる色調標準と比較して決定した。由来 −菌株MA6678(ATCC55087)はMA
6475(ATCC14891)、ストレプトミセス・
ハイグロスコピクス亜種アスコミセチクス由来のもので
ある。細胞壁組成の分析 −菌株MA6678及びMA6475
のペプチドグリカンは共にL−ジアミノピメリン酸を含
む。一般的発育特徴 −両菌株とも酵母麦芽エキス、グリセリ
ン・アスパラギン、無機塩−澱粉、オートミール、及び
トリプチケース大豆寒天培地に良好に発育することが見
られた。生育は27℃及び37℃で起きる。両菌株とも
酵母デキストロースブロスの様な液体培地にも良好に発
育する。コロニー形態 (酵母麦芽エキス寒天培地で)MA6678 −基質菌糸は輝く黄色(83ビリルY)で
あり、コロニーは不透明な、台状の、凹凸のある、ゴム
様のものであった。コロニーの表面は粉状から粗いテク
スチャーである。7日間の培養後に気中菌糸が現われ、
その色は白色(263ホワイト)である。胞子塊が存在
する場合には、白色(263ホワイト)で培養期間が長
くなると黒色(267ブラック)に変わる。MA6475 −基質菌糸は中間の黄色(87m.Y)で
あり、コロニーは不透明な、台状の、凹凸のある、ゴム
様のものである。コロニー表面は粉状である。気中菌糸
が14日までに現われ中間の灰色(265メディアム・
グレイ)である。胞子塊が存在する場合には、中間の灰
色(265メディアム・グレイ)であり培養期間が長く
なると黒色(267ブラック)に変わる。微細構造MA6678及びMA6475 気中菌糸(0.57−0.76μm 径)は基質菌糸から
発生し枝分かれし屈曲性がある。成熟した培養菌に於い
ては、気中菌糸の末端は一般に主に螺旋状鎖に発生した
胞子となる。胞子塊は21日間で不定形な塊に癒着する
傾向がある。
【表1】酵母エキス−麦芽エキス MA6475 MA6678 発育量 :良好 良好 気中菌糸 :中間の灰色(265メディア 白色(263ホワイト)枝分 ム・グレイ)枝分かれした螺 かれした螺旋状担胞子体 旋状担胞子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :中間の黄色(87m.Y) 輝く黄色(83ブリルY)グルコース・アスパラギン MA6475 MA6678 発育量 :良好 稀薄 気中菌糸 :中間の灰色(265メディア 黄白色(92y.ホワイト) ム・グレイ)枝分かれした螺 枝分かれした螺旋状担胞子体 旋状担胞子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :淡い黄色(89p.Y) 明い黄色(86 l.Y)無機塩澱粉 MA6475 MA6678 発育量 :良好 良好 気中菌糸 :中間の灰色(265メディア 黄白色(92y.ホワイト) ム・グレイ)枝分かれした螺 枝分かれした螺旋状担胞子体 旋状担胞子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :淡い黄色(89p.Y) 淡い黄色(89p.Y)オートミール MA6475 MA6678 発育量 :良好 良好 気中菌糸 :暗灰色(265d.グレイ) 白色(263ホワイト) 枝分かれした螺旋状担胞子体 枝分かれした螺旋状担胞子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :灰色がかった黄色 淡い黄色 (90gy.Y) (89p.Y)シグマ水 MA6475 MA6678 発育量 :並み 稀薄 気中菌糸 :黒色(267ブラック) −−−− 裂片状、螺旋状担胞子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :−−−− −−−−ツァペック MA6475 MA6678 発育量 :良好 良好 気中菌糸 :明い灰色(264 l.グレ 白色(263ホワイト) イ)枝分かれした螺旋状担胞 枝分かれした螺旋状担胞子体 子体 可溶性色素 :無し 無し 基質菌糸体 :中間の灰色 黄色かかった白色 (265メディアムGy) (92yホワイト)ペプトン鉄 MA6475 MA6678 発育量 :良好 良好 気中菌糸 :−−−− −−−− 可溶性色素 :メラニン陰性 メラニン陰性 基質菌糸体 :−−−− −−−−種々の生理学的諸反応 MA6678 −培養菌体は、トリプトン酵母エキス・ブ
ロスではメラノイド色素を生産せず、澱粉を加水分解
し、1%セロビオース、D−フラクトース又はD−マン
ノースを補添したプリドハム−ゴットリーブ基本培地上
では黄色のpH非依存の拡散性色素を生産する。炭素源利
用パターンは次の如くである:セロビオース、D−フラ
クトース、α−D−乳糖、β−D−乳糖、D−マルトー
ス、D−マンニトール、D−マンノース、又はL−ラム
ノースは良好に利用する;L−アラビノースは殆ど利用
しない;D−アラビノース、イノシトール、D−ラフィ
ノース、庶糖、D−キシロース、又はL−キシロースは
全く利用しない。MA6475 −培養菌体は、トリプトン酵母エキス・ブ
ロスではメラノイド色素は生産せず、澱粉を加水分解す
る。炭素源利用パターンは次の如くである:セロビオー
ス、D−フラクトース、α−D−乳糖、β−D−乳糖、
D−マルトース、D−マンニトール、D−マンノース、
又はL−ラムノース又はD−キシロースは良好に利用す
る;L−アラビノース又はイノシトールはわずかに利用
する;D−アラビノース、D−ラフィノース、庶糖、L
−キシロースは全く利用しない。識別 −菌株MA−6678の化学分類学的及び形態学的
特徴は、親株MA6475のそれとほぼ一致する。親株
からMA−6678を区別するのに役立つ表現型の特徴
は:ある種の培地では可溶性の黄色色素を生産するこ
と、及び唯一の炭素源としてイノシトール又はD−キシ
ロースの利用は出来ないことを含む。種の小名である
トレプトミセス・ハイグロスコピクス(及びその全ての
亜種)は、現今、本質的にストレプトミセス・ビオラセ
ウスニガー(Streptomyces violaceusniger) (バージェ
イズ・マニュアル・オブ・システマティク・バクテリオ
ロジイ、4巻、1989年)(Bergey's Manual of Syst
ematic Bacteriology,Vol 4、1989)の別名と考え
られていることに留意されたい。
【表2】 ストレプトミセス・ハイグロスコピクス亜種アスコミセチクスMA 6475及びMA6678株の21日間での炭水化物利用パターン 炭素源 MA6475による利用 MA6678による利用 D−アラビノース 0 0 L−アラビノース 1 1 セロビオース 2 2 D−フラクトース 2 2 イノシトール 1 0 α−D−乳糖 2 2 β−D−乳糖 2 2 D−マルトース 2 2 D−マンニトール 2 2 D−マンノース 2 2 D−ラフィノース 0 0 L−ラムノース 2 2 庶糖 0 0 D−キシロース 2 0 L−キシロース 0 0 a−D−グルコース 2 3 (コントロール) 3=良好な利用、2=中ぐらいの利用、1=わずかに利
用、0=利用しない 本発明のプロセスは、(MA6475)ATCCNo.1
4891を含めてストレプトミセス種に属する全ての
“DIMT−生産”株菌を用いて実施することが出来る
ものであり、特に望ましいのはATCCNo.55087
株菌である。実施例で使用された出発物質L−683,
590(FK−900520)は、米国合衆国特許番号
3,244,592(U.S.Patent 3,244,592)
に記載のストレプトミセス・ハイグロスコピクス変種
スコミセチクス、ATCCNo.14891の醗酵によ
り、及びフジサワに対する欧州特許局公報No.0184
162に記載のストレプトミセス・ハイグロスコピクス
亜種ヤクシマエンシスNo.7278(L−683,59
0と同一のものであるFR−900520即ち“FK−
900520”を製造するために)の醗酵により得るこ
とが出来る。FK−506拮抗物質、L−686,29
2は、微生物アクチノプラナセテ種(MA6559)(A
ctinoplanacete sp.(MA6559))を窒素栄養素を
含んだ水性炭水化物培地中で液面下の好気的条件で、マ
クロライド免疫抑制剤FK−900520の存在下で醗
酵させて得ることが出来ることは衆知である。その条件
で、FK−900520のC−15,C−31を選択的
にビスデメチル化する、即ち二個の異なるメトキシ基か
らメチル基を除去するのに十分な時間をかけ、pH約7で
実施する。L−686,292は、1989年5月5日
に提出された同一の譲受人をもつ同時係属出願 No.34
8,243(ケース17911)で公開された、L−6
83,590のC−13,C−15,C−13トリスデ
メチル化アナログであるL−687,795と共にブロ
ス中に見出される副次的な生産物である。本ブロス中の
主たる構成成分は、1989年1月13日に提出され、
同一の発明者と譲受人を持つ出願番号 No.297,63
0にて公開されたL−683,756(L−683,5
90の誘導体で、C−13,C−31ビスデメチル化環
転位を有する)、及びL−683,742(L−68
5,590のモノデメチル化アナログ、同一譲受人)、
及び1989年1月13日に提出され、同一の譲受人を
持つケース番号17832、出願番号 No.297,63
0で公開されたL−683,756(L−683,59
0のC−13,C−31ビスデメチル化アナログ)を包
含する。製造された構造物VII 及びVIIIは、その他既知
の生物学的活性物質の回収によく用いられている普通の
手段により酵素的メチル化培地から回収することが出来
る。製造された構造VII 及びVIIIの物質は、次の様な通
常の方法により濾液から分離・精製することが出来る。
即ち、減圧下で濃縮、凍結乾燥、メタノールなどの通常
の溶媒で抽出、pH調整、通常の樹脂(例えば、陽イオン
又は陰イオン交換樹脂、非イオン性吸着樹脂等々)で処
理、通常の吸着剤(例えば活性炭、ケイ酸、シリカゲ
ル、セルローズ、アルミナ等々)による処理、結晶化、
再結晶化、などである。望ましい方法は、溶媒抽出、特
にメタノールを用いた方法である。生成物である構造VI
IIは、“T−細胞増殖検定”により陽性の免疫抑制活性
を示し、且つこの基本原理に基ずく有用性を有してい
る。生成物である構造VII は、FK−506に対して拮
抗作用を示し、そしてFK−506の過剰投与に対する
解毒剤が要求される場合に有用である。先に記載の方法
に準じて得られた構造物VII 及びVIIIは、通常の方法、
例えば抽出、沈殿、分画結晶、再結晶、クロマトグラフ
ィなどの方法にて分離、精製することが出来る。本素材
の適切な処方は、亦、酢酸エステルの様な、分子上の水
酸基群を通じて生成される、通常薬学的に許容され、生
体内で分解される、VII およびVIIIのエステルを含む。
ヘミケタール環系の転位による物質を含むVII 及びVIII
の互変体性及びコンホメーション異性体(類)も亦、本
発明の範囲内に含まれていることに留意するべきであ
る。本発明の構造物VIIIは、免疫抑制活性、抗菌活性な
どの薬理学的活性を有しており、それ故に心臓、腎臓、
肝臓、骨髄、皮膚等の様な臓器又は組織の移植拒絶、骨
髄移植による移植対宿主疾患、慢性関節リュウマチ、全
身性エリトマトーデス、ハシモト甲状腺炎、多発性硬化
症、重症筋無力症、I型糖尿病、ぶどう膜炎の様な自己
免疫疾患などの疾病の治療及び予防法において有用であ
る。本発明の薬剤組成物は、薬剤的調製の形、例えば外
用の、腸溶性の又は非経口の使用に適した有機又は無機
の担体又は賦形剤と混ぜ合わせて、本発明の構造物VII
又はVIIIを活性成分として含有する固型物、半固形物又
は液体の形で用いることが出来る。本活性成分は、例え
ば錠剤、球粒、カプセル、坐剤、溶液、乳液、懸濁液な
どの使用に適した形として通常無毒の、薬学的に受容さ
れる担体と混ぜ合わせられる。用いられる担体は、水、
グルコース、乳糖、アラビヤゴム、ゼラチン、マンニト
ール、澱粉ペースト、珪酸マグネシウム、タルク、コー
ンスターチ、ケラチン、コロイド状シリカ、ポテトスタ
ーチ、尿素、その他の担体であって固型物、半固形物又
は液体の形に製造するのに適したもの、及び補助剤、安
定剤、着色剤、及び使用可能な香料である。本活性目的
化合物は、疾患に至る過程又は至った状況に於いて望ま
しい効果をもたらすに充分な量で薬学的混合物に含有さ
れる。
【0004】本混合物を人に適用するには、非経口又は
腸溶性投与による使用がより望ましい。構造物VIIIの治
療上有効な投与量は、治療対象の患者夫々の年齢及び状
況により異なるが、最低、FK−506投与量相当又は
FK−506型免疫抑制の効果を反転させるに充分なF
K−906型マクロライドの投与量に相当する用量とし
て(70kgの男性を基準に計算)、活性成分の約0.0
1−1000mg、望ましくは0.1−500mgそしてよ
り望ましくは0.5−100mg、が一般的に疾病の治療
用に与えられ、平均的単独投与の場合には6.5mg、1
mgで充分である。本発明に含まれる化合物の構造式は次
の如きものである:
【化15】
【化16】
【化17】
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【実施例】
【0005】実施例1 S−アデノシル−L−メチオニン:31−O−デスメチ
ルイムノマイシン O−メチル−トランスフェラーゼの
単離及び特性記述 イムノマイシン(構造I)は効果的な免疫抑制活性及び
抗真菌活性を持つ新規な大環状ラクトン/ラクタム抗生
物質である(F.J. Dumont 等による欧州特許公報No.
0323865(1989)参照)。この研究所による
前駆物質投与試験により大環状構造のポリケチド的性質
が確立された。さらに投与試験のデータにより位置1
3、15及び31の3個のメチル基がS−アデノシル−
L−メチオニン(SAM)を経てメチオニンから生ずる
ことが示された。本酵素であるS−アデノシル−L−メ
チオニン:31−O−デスメチルイムノマイシン O−
メチル−トランスフェラーゼ(DIMT)の単離及び特
性記述は31−O−デスメチルイムノマイシンを生産す
ストレプトミセス・ハイグロスコピクス 亜種 アス
コミセチクス(Storeptomyces hygroscopicus var ascom
yseticus) (MA6674)の変異株の開発と共に可能
となった。
【0006】実験方法 菌の発育及び菌糸体の調製 ストレプトミセス・ハイグロスコピクス 亜種 アセコ
ミセチクス(ATCC55087)の凍結栄養菌糸体を
種菌培地及び発酵培地で培養した。菌糸体細胞を72時
間で収穫し0.5M KClを含むpH7.5の50mM
リン酸塩緩衝液を使用して3回洗浄し、最終的にはKC
lを含まない同緩衝液で洗浄した。洗浄した菌糸体を無
細胞抽出物の調製に使用した。菌糸体の発育及びイムノマイシン生成の時間的経過 経時的に発酵培養菌体の一定量を2000rpmで10
分間遠心分離した。次に沈降した細胞容積を測定した。
同様に一定量をメタノールで抽出してイムノマイシン生
産をHPLCにより定量した。
【0007】S−アデノシル−L−メチオニン:31−
O−デスメチルイムノマイシン O−メチル−トランス
フェラーゼ(DIMT)のアッセイ及び生成物の同定 アッセイはpH7.5の50mMリン酸塩緩衝液中に0.
025mM・31−デスメチルイムノマイシン、1mM
・MgSO4 及び種々の量の酵素源を含む1mlの混合液
で実施した。反応は46mCi/mmolの比活性を持
つ1nmoleの14C−SAM(S−アデノシル−L−
〔メチル−14C〕メチオニンの添加で開始した。全体の
混合液の培養は34℃で20分間行い、反応は酢酸エチ
ルの添加により終了させた。反応生成物は2mlの酢酸
エチルを使用して抽出し、1mlの抽出液をTLC及び
HPLC分析に使用した。放射性反応生成物(イムノマ
イシン)の分析のために酢酸エチル抽出液に標準イムノ
マイシンを加え、プラスチック・サポートのプレートを
使用してTLCにかけた。プラスチック・シートをクロ
ロホルム:メタノール(9:1)中で展開し、UV光下
で標準イムノマイシンを示す領域を切りとって切片の放
射能を測定した。生成物の量は測定された放射能から計
算した。酵素反応生成物のHPLC分析のために幾つか
の酵素反応混合液を集め、抽出液を上記のようにTLC
分析にかけた。標準イムノマイシンと一致するRf値を
持つバンドを示すシリカゲル・プレートの領域を削りと
り、酢酸エチルで溶出した。酢酸エチル抽出物を水で洗
浄し、窒素ガス下で乾燥して残渣物を溶出溶媒としてア
セトニトリル:水:リン酸(65:35:0.1)を使
用したパーティシル・5−ODS−3カラムでHPLC
分析にかけた。1mlずつの画分を集め、各画分の1部を
とって放射能を検査した。
【0008】31−O−メチルトランスフェラーゼ(D
IMT)の単離 (全ての手順は低温室内又は氷上で4℃で実行される)
洗浄した菌糸体を1mM・PMSF及び1mg/mlの
リゾチームを含むpH7.5の50mMリン酸緩衝液に懸
濁した。得られた懸濁液を1晩攪拌し、15,000r
pmで30分間遠心分離した。次に得られたペレットを
マイクロチップ付き超音波発生器により30秒間隔で2
分間超音波処理した。細胞ホモジネートを上述のように
遠心分離して上清を合せて105000×gで45分間
再遠心分離した。次に上清に1%硫酸ストレプトマイシ
ンに入れて30分間攪拌し、上述のように105000
×gで遠心分離した。粗製抽出物と呼ばれる、得られた
上清に0.1mM・S−アデノシル−L−メチオニン
(SAM)及び10%エタノールを含有させ、チロシン
生産微生物であるストレプトミセス・フラディ(Strepto
myces fradiae)からメチルトランスフェラーゼを単離す
るための緩衝液システムを踏習した。N.J.Bauern等、J.
B.C.263巻、15619頁(1988年)参照)。次
に粗製抽出物を30%硫酸アンモニウム飽和にして30
分間の攪拌後に15,000rpmで30分間遠心分離
し、得られた上清を60%硫酸アンモニウム飽和として
同一の攪拌及び遠心分離手順の後にその沈殿物を回収し
た。30〜60%区分と呼ばれる本画分はPD−10フ
ァルマシア・カラムを使用して、1mM・PMSF、
0.1mM・SAM及び10%エタノールを含むpH7.
5の50mMリン酸塩緩衝液に対して透析した。この画
分をDEAE−セファロース含有カラムによりクロマト
グラフ処理した。このカラムを種々の濃度のKClを含
む緩衝液Lを使用して段階的に溶出した。DIMT活性
は0.3M・KClを含む緩衝液で完全に溶出された。
DIMT活性画分を緩衝液Lに対して透析し、前もって
同じ緩衝液で平衡にした分取用モノQ・HR10/10
FPLCカラムを用いて処理した。60ml/時間の流
速で緩衝液L中でゼロから1M・KClまでの直線勾配
下130分かけて溶出させ1mlづつの画分を集めてD
IMT活性を検査した。DIMT活性を示す画分をまと
め、必要な処理後に分析用モノQ・HR5/5FPLC
にかけた。このカラムをKCl濃度を0.5Mとした他
は上述のように展開した。分析用モノQカラムから集め
た画分はDIMT活性について検査し、活性画分をまと
め、クロマトフォーカシングにかけた。クロマトフォー
カシングはモノP・HR5/20を用いてファルマシア
・FPLCシステムでpH間隔7−4で行った。カラムは
ポリ緩衝液で展開し、1時間当り30mlの流量により
1mlずつの画分を集めた。画分のpHは溶出後pH測定し
た後直ちに7.2に調整した。酵素アッセイは種々の画
分で行い、DIMT活性のピークは画分35にあった。
次にこの画分をスパロース(Superose)−12カラムで処
理した。このカラムを150mM・NaClを含む緩衝
液Lを使用して18ml/時間の流速で溶出し、0.3
mlずつの画分を集めた。DIMT活性のピークを持つ
画分を最終的に12.5%未変性ポリアクリルアミド電
気泳動(未変性PAGE)にかけた。電気泳動処理後に
ゲルの表面を横に切って切片を作成し、各ゲル切片を拡
散剤で溶出してDIMT活性を評価した。DIMT活性
は同一ゲル上の標準卵アルブミンよりも高いRf値をも
つゲル切片から溶出された画分に存在した。
【0009】DIMTの一般的性質 DIMT活性の至適温度、pH及び金属要求の評価はDE
AE−セファロース・カラムから得られた酵素調製液を
用いて行った。キネティクス分析については第2次モノ
Qカラム・クロマトグラフ処理を経て精製した調製液を
利用した。DIMTの分子量及び等電点の測定 本未変性酵素の分子量はスパロース−12・カラムを用
いたゲル濾過クロマトグラフにより測定した。カラムを
平衡にして150mM・NaClを含む緩衝液Lを使用
し18ml/時間の流速で操作した。変性された酵素の
みかけの分子量はLaemmli (Nature(ロンドン)、22
7巻、680−685頁(1970年))によるSDS
−PAGEによって評価された。ゲル濾過及びSDS−
PAGEの2法の処理には牛血清アルブミン(分子量=
66,000)卵アルブミン(分子量=45,00
0)、炭酸脱水酵素(分子量=31,000)、及びチ
トクローム C(分子量=12,400)を標準物質と
して使用した。精製酵素の等電点は7−4のpH間隔でフ
ァルマシア・モノP・HR5/20カラムを用いたクロ
マトフォーカシング及び3−9のpH間隔を持つ校正済等
電点分析PAGEの2法により評価された。一般的分析方法 未変性PAGEは緩衝液システムからSDSを除いた上
記のレムリの方法により行った。蛋白質濃度は標準物質
として牛血清アルブミンを使用したバイオ−ラッド(Bio
-Rad) 蛋白質分析システムにより測定した。
【0010】結果及び検討 菌糸発育及びイムノマイシン製造の時間的経過 沈降細胞容量及びイムノマイシン生成量を経時的に測定
しイムノマイシン生合成酵素の力価の指標とした。菌糸
体発育及びイムノマイシン製造の双方は菌体の培養72
から95時間で最大であった。それ故、DIMT酵素の
単離には72時間培養した菌糸体の使用が決定された。DIMTの性質及び局在性 最初に酵素アッセイはチロシン及びアベルメクチンのS
−アデノシル−L−メチオニン依存メチル化に関して既
に報告されている分析システムに基づき、粗製酵素を使
用して確立した(Bauern N.J. 等、J.Biol.Chem.、26
3巻、15619頁(1988年)及びSchulmam,M.D.
等、Antimicrobial Agents Chemotherapeutics、29
巻、620頁(1989年)参照)。この標品ではSA
Mとマグネシウムイオンに対する絶対的な要求性を示
し、EDTAは完全に活性を阻害した。また酵素活性は
硫酸アンモニウムによっても阻害されたが、この阻害は
完全な透析により回復した。至適反応温度及びpHもまた
それぞれ35℃及び8.5として確立された。至適条件
を使用して105000×g遠心分離工程後に得られた
無細胞抽出物(粗製抽出物)中でのみ酵素活性が測定で
きた。粗製抽出物とペレットを再構成しても活性の増加
は観察されなかった。DIMTの単離及び精製 至適評価条件を使用することにより72時間培養の菌糸
細胞はDIMT活性に関して機能を有する調製物を提供
した。この活性を含有する画分は硫酸アンモニウム沈
殿、DEAE−セファロース、分取及び分析用モノQ、
クロマトフォーカシング及びスパロース−12カラム・
クロマトグラフを含む一連の精製工程後に高純度で単離
された。分取用モノQ、分析用モノQ、クロマトフォー
カシングP及びスパロース−12カラムからの画分の溶
出特性及びDIMT活性が測定された。DIMTは一貫
して比活性を増加させながら単一ピークで溶出された。
DIMTの高純度は最終的にスパロース−12カラムか
らの高純度画分を未変性PAGEにかけた時に達成され
た。電気泳動後に未変性ポリアクリルアミドゲルから溶
出された画分は酵素的に活性があり、SDS−PAGE
(図4参照)及び等電点集束ゲルで単一バンドを示し
た。
【0011】分子量及び等電点 精製されたDIMTの等電点はSDS−PAGE及びス
パロース−12カラム・クロマトグラフにより測定され
た。精製されたDIMTは検量線をとったSDS−PA
GEからは約32,000のみかけの分子量を持つ単一
な均質バンドを示した(図4参照)。この調製物はまた
標準炭酸脱水酵素(分子量=31,000)と同一の溶
出量で校正済スパロース−12カラムから対称形で溶出
され、それ故、未変性酵素に対して31,000のみか
けの分子量を示している。精製されたDIMTの等電点
はクロマトフォーカシング及び校正済等電点集束−PA
GEの2法により評価された。両法とも未変性酵素に対
してpH4.4の等電点を示した。
【0012】S−アデノシル−L−メチオニン(SA
M)依存性及びマグネシウム・イオン要求性 DIMTはその活性にSAM及びMg++を要求する。E
DTA、サイニファンゲン(sinefungin)及びS−アデノ
シル−ホモシステイン(SAH)によってもDIMT活
性の主要な阻害が起ることが見出されこの酵素に対する
SAM及びMg++の要求が再確認される。DIMTのpH及び温度依存性 DIMTの至適活性はpH8.5及び温度35℃で見られ
た。 反応速度論研究: 確立されたインキュベーション条件
を使用すると酵素反応速度は約60μgの量までは蛋白
質量に直接比例した。同様な条件下で25μgの蛋白質
を異なる時間でインキュベートすると初速度は30分間
維持された。初速度を測定する条件下でDIMTのみか
けのKm及びVmaxが31−O−デスメチルイムノマ
イシン及びSAMを使用して測定された。31−O−デ
スメチルイムノマイシンの速度論的利用性は40μM・
SAM存在下で測定し、1方、SAMの速度論的利用性
は共存基質として25μMの31−O−デスメチルイム
ノマイシンを使用して測定した。31−O−デスメチル
イムノマイシン及びSAMに対するDIMTのみかけの
Km及びVmaxはラインウイーバー・バーク(Linewea
ver・Burk) 逆数プロットから決定された。グラフから得
られた反応速度パラメーターは、基質の31−O−デス
メチルイムノマイシンの量を変えて測定した時にみかけ
のVmax及びKmとして45.5nmol/時間/m
g及び11μMという値を示している。同様に、SAM
の量を変化させて基質として用いた時にはVmax及び
Kmとして100nmol/時間/mg及び12.5μ
Mという値が得られた。
【0013】実施例2 13、31−ビスデスメチル環転位FK−900520
(L−683,756)−構造III の合成 デキストリン10.0、デキストロース1.0、ビーフ
・エキス3.0、アルダミンPH(イースト・プロダク
ツ社(Yeast Prodcts,Inc.)) 5.0、N−Zアミン・タ
イプE5.0、MgSO4 ・7H2 O 0.05、KH
2 PO4 0.37、及びCaCO3 0.5(g/Lの
単位)からなる50mlのオートクレーブ処理した(滅
菌した)種菌培地を含有する250ml容の隔壁付き振
盪フラスコに凍結乾燥した菌株(MA6559)ATC
C No.53771を接種した。種菌培地のpHはオー
トクレーブ処理前に7.1に調節した。種菌を220r
pmで運転する回転式振盪器上で27℃で24時間、種
菌培地中で培養した。別法として、凍結栄養菌糸又は斜
面培養菌を使用する時は菌株を種菌培地中で220rp
mで27℃で24時間培養する。得られた種菌培地の
2.5ml部分を50mlのオートクレーブ処理した
(滅菌した)変換培地Bを含有する250mlの隔壁付
き振盪フラスコの接種用に使用した。FK−90052
0は最終濃度が0.1mg/ml濃度となるようにジメ
チルスルホオキシドの溶液として加えた。次に振盪フラ
スコの内容物は220rpmで運転している回転式振盪
器上で27℃で24時間培養し、下記の手順に従って抽
出した。
【0014】各ブロスの分離及び精製 変換培地Bの全ブロス(100ml)を塩化メチレンで
3回(3×100ml)抽出した。塩化メチレン抽出液
を合し、硫酸ナトリウム上で乾燥して、真空下でオイル
状の残渣物まで濃縮した。残渣物をアセトニトリルに溶
解し、高速液体クロマトグラフ(HPLC)精製処理に
かけた。HPLCはワットマン・パーティシル(Whatman
Partisil)10 ODS−3、9.4mm×25cmカ
ラムを用いて行い、60℃で205nm及び225nm
で監視した。カラムは0.1%H3 PO4 水溶液−CH
3 CN45:55から0.1%H3 PO4 水溶液−CH
3 CN20:80までの直線勾配を用いて3ml/分の
流速で40分間展開した。上述の抽出物を繰り返し注入
して化合物を集めた。保持時間11.5分の画分をまと
め、pH6.5に調製し、アセトニトリルを除去するため
に蒸発させた。さらにC18セプ−パック(Sep-Pac) (ウ
ォータース社(Waters Associates) 及びアセトニトリル
−水・溶出溶媒を使用して精製し、1.2mgを得た。
本化合物をL−682,992と命名した。もしL−6
82,993が存在すれば、それはモノ脱メチル化さ
れ、そのために極性が低下しているのでL−682,9
92よりも滞留時間が長くなっているはずである。確認 L−683,756はNMR分光測定法により確認され
た。指定された分子構造は構造III として示されてい
る。
【0015】実施例3 15,31−ビスデスメチル・FK−900520(L
−686,292)構造IVの合成 微生物及び培養菌の条件 凍結した栄養菌糸(MA6559)ATCC No.5
3771を解凍し、デキストリン10.0、デキストロ
ース1.0、ビーフ・エキス3.0、アルダミンPH
(イースト・プロダクツ社)5.0、N−Zアミン・タ
イプE5.0、MgSO4 ・7H2 O 0.05、KH
2 PO4 0.37、及びCaCO3 0.5(単位g
/L)からなる種菌培地50mlのオートクレーブ処理
した(滅菌した)種菌培地Aを含有する250mlの隔
壁付き振盪フラスコに接種した。種菌培地のpHはオート
クレーブ処理前に7.1に調節した。種菌を220rp
mで運転する回転式振盪器上で27℃で24時間、種菌
培地中で培養した。できた種菌培地の2.5ml部分を
次のような、あらかじめオートクレーブ処理した(滅菌
した)50mlの変換培地Bを含有する250ml容の
隔壁付き振盪フラスコに接種した。L−683,590
は最終濃度が0.1mg/ml濃度となるようにジメチ
ルスルホオキシドの溶液として加えた。その後、振盪フ
ラスコの内容物は220rpmで運転している回転式振
盪器上で27℃で24時間培養した。1、変換培地Bは
(g/Lの単位で)グルコース10.0;ハイケース
SF2.0;ビーフ・エキス1.0;コーン・スチープ
・リカー3.0;から構成され、pHはオートクレーブ処
理前に7.0に調整した。ブロス用の分離及び精製手順 変換培地Bの全ブロス(500ml)を塩化メチレンで
3回(3×100ml)抽出した。塩化メチレン抽出液
を合し、硫酸ナトリウム上で乾燥して、真空下でオイル
状の残渣物まで濃縮した。残渣物をアセトニトリルに溶
解し、高速液体クロマトグラフ(HPLC)精製処理に
かけた。HPLCはワットマン・パーティシル 10
ODS−3、9.4mm×25cmカラムを用いて60
℃で行い、205nm及び225nmで監視した。カラ
ムは0.1%H3 PO4 水溶液−CH3 CN55:45
から0.1% H3 PO4 水溶液−CH3 CN20:8
0までの直線勾配を用いて3ml/分の流速で60分間
展開した。上述の抽出物を繰り返し注入して化合物を集
めた。保持時間25分の画分をまとめ、pH6.5に調整
し、アセトニトリルを除去するために蒸発させた。さら
にC18セプ−パック(ウォータース社)及びアセトニト
リル−水・溶出溶媒を使用して精製し、1.2mgの製
造物を得て、本化合物をL−682,292と命名し
た。確認 L−686,292は構造IVの指定された分子構造を確
認するNMR分光測定法により確認された。
【0016】実施例4 13、15、31−トリスデスメチル環転位・FK−9
00520(L−687,795)構造Vの合成 微生物及び培養菌の条件 凍結した栄養菌糸体(1.0m.)(MA6559)A
TCC No.53771を解凍し、(g/Lの単位
で)デキストリン10.0、デキストロース1.0、ビ
ーフ・エキス3.0、アルダミンPH(イースト・プロ
ダクツ社)5.0、N−Zアミン・タイプE5.0、M
gSO4 ・7H2 O 0.05%、KH2PO4 0.
37、及びCaCO3 0.5(単位g/L)から形成
された50mlのオートクレーブ処理した(滅菌した)
種菌培地Aを含有する250ml容の隔壁付き振盪フラ
スコへ接種した。種菌培地のpHはオートクレーブ処理前
に7.1に調節した。種菌は220rpmで運転する回
転式振盪器上で27℃で24時間、種菌培地中で培養し
た。できた種菌培地の2.5mlを次のような、あらか
じめオートクレーブ処理した(滅菌した)50mlの変
換培地Bを含有する250mlの隔壁付き振盪フラスコ
に接種した。L−683,590は最終濃度が0.1m
g/ml濃度となるようにジメチルスルホオキシドの溶
液として加えた。その後、振盪フラスコの内容物は22
0rpmで運転している回転式振盪器上で27℃で24
時間培養した。1、変換培地Bは(g/Lの単位で)グ
ルコース10.0;ハイケース SF2.0;ビーフ・
エキス1.0;コーン・スチープ・リカー3.0;から
構成され、pHはオートクレーブ処理前に7.0に調整し
た。ブロス用の分離及び精製手順 変換培地Bの全ブロス(500ml)を塩化メチレンで
3回(3×100ml)抽出した。塩化メチレン抽出液
を合し、硫酸ナトリウム上で乾燥して、真空下でオイル
状の残渣物まで濃縮した。残渣物をアセトニトリルに溶
解し、高速液体クロマトグラフ(HPLC)精製処理に
かけた。HPLCはワットマン・パーティシル 10
ODS−3、9.4mm×25cmカラムを用いて60
℃で行い、205nm及び225nmで監視した。カラ
ムは0.1%H3 PO4 水溶液−CH3 CN55:45
から0.1% H3 PO4 水溶液−CH3 CN20:8
0までの直線勾配を用いて3ml/分の流速で60分間
展開した。上述の抽出物の繰り返し注入中に化合物を集
めた。保持時間12.5分の画分をまとめ、pH6.5に
調整し、アセトニトリルを除去するために蒸発させた。
さらにC18セプ−パック(ウォータース社)及びアセト
ニトリル−水・溶出溶媒を使用して精製し、2.5mg
の製造物を得て、本化合物をL−687,795と命名
した。確認 L−687,795は構造Vの指定された分子構造を確
認するNMR分光測定法により確認された。
【0017】実施例5 イムノマイシン(FK−520)に関連する新規な化合
物の製造における31−O−デスメチルイムノマイシン
O−メチルトランスフェラーゼ(DIMT) の基質特異性及び生合成能力 ストレプトミセス・ハイグロスコピクス(MA6678
−162xp16)から分離された31−O−デスメチ
ルイムノマイシン O−メチルトランスフェラーゼの高
純度標品の基質特異性は、14C−SAM(S−アデノシ
ル−L−〔メチル−14C〕 メチオニンをメチル・ドナーとする標準評価条件下で、
基質として13−O−モノ−:13,31−ビス−;1
5,31−ビス−;及び13,15,31−トリデスメ
チルイムノマイシンを使用することにより検査した。続
いて放射能を測定し、酵素反応生成物をTLC及びHP
LCの両方により分析した。13−デスメチルイムノマ
イシンを除けば各々の場合に単一画分が存在し、これは
TLC板のRf値及びカラムからの溶出時間に基づいて
考えると各基質の31−O−位置での特異的メチル化が
示唆される。13−O−デスメチルイムノマイシンを基
質として使用した際に何の反応も生じなかった。より多
くの酵素反応製造物を得て化学的確認及び生物化学的活
性測定を行うために大スケールの酵素アッセイ法が開発
され、各基質に対して最適化された。そして各々の場合
に生成物は次のように分離、確認された。
【0018】15−O−デスメチルイムノマイシン−構
造VII の生合成 15,31−ビス−デスメチルイムノマイシン(構造I
V)はHPLC精製後の基質として使用された。大規模酵素アッセイ 。 反応混合物は50mMのリン酸
塩緩衝液を用いて総量10mlとした中に、部分的に精
製した画分の35mgの蛋白質;2mMの硫酸マグネシ
ウム;6.25μMの基質;60μMのSAMを含む
(pH7.30)。反応は前述のようなインキュベーショ
ン条件下でSAMを添加することにより開始された。反
応混合物を酢酸エチルで抽出し、終了後にクロロホル
ム:メタノール(9:1)を溶媒として使用するTLC
システムにかけた。14C−SAMを使用する対応する実
験で放射能の分離から確認されたRf値を持つTLCプ
レート部分からのシリカゲルを削りとり、酢酸エチルを
用いて徹底的に溶出した。次に酢酸エチル抽出物を逆相
HPLCによる精製用に調整した。逆相HPLCシステ
ムは水:アセトニトリル:リン酸(45:55:0.
1)からなる溶媒系中で60℃で行われた。14C−SA
Mを使用した酵素アッセイの生成物について既に確立さ
れた溶出時間に相当する時点で溶出する画分を集めて、
まとめた。次にまとめた画分を更に生物学的試験及び化
学的確認のために精製した。高速原子衝撃(FAB)マス及びNMR分光分析 上記
のように分離した酵素反応生成物をFABにより検査
し、777の分子量を持ち、15−デスメチルイムノマ
イシンである、構造VII を確認した。
【0019】13,15−ビス−デスメチルイムノマイ
シン(構造VIII)の生合成 一連の実験で13,15,31−トリデスメチルイムノ
マイシン(構造V)は、15−O−デスメチルイムノマ
イシンの生合成のために行われた方法と同様の酵素反応
の基質として使用された。この酵素反応生成物は同様に
TLC及びHPLC溶出特性に基づいた構造VIIIとして
分離された。13(14)−OH−イムノマイシン(構造VI)の生合
上と同様な実験で13(14),31−ビスデスメチル
イムノマイシン(構造III )を酵素反応の基質として用
い、生成物が分離された。分離された生成物はTLC及
び逆相HPLCにおけるRf値及び溶出時間がそれぞれ
標準品の13−(14)−OH−イムノマイシン構造VI
と一致した。 15−O−(構造VII );及び13,15−ビス−デス
メチルイムノマイシン(構造VIII)の生物学的活性 酵素により製造された15−O−デスメチルイムノマイ
シン及び13,15−ビスデスメチルイムノマイシンの
HPLC精製サンプルを生物学的活性について検査し
た。結果は下記の表1に示されている。
【0020】実施例6 T−細胞増殖アッセイ 1、サンプルの調製 上記のHPLCで調製されたL−686,795(構造
V)、構造VIII、L−616,292(構造IV)及び構
造VII の精製されたサンプルはそれぞれ10mg/ml
で無水アルコールに溶解した。 2、アッセイ C57B1/6マウスから脾臓を滅菌条件下で採取し、
10%熱不活性化牛胎児血清(GIBCO、グランド・
アイランド、ニューヨーク)で補強した氷冷RPMI1
640培養培地(GIBCO)中で徐々に解離させた。
細胞を1500rpmで8分間遠心分離することにより
ペレット化した。ペレットを塩化アンモニウム溶解緩衝
液(GIBCO)を使用して4℃で2分間処理すること
により混入した赤血球を除去した。冷培地を加えて細胞
を再度1500rpmで8分間遠心分離した。次に下記
のようにナイロンウールカラム上で細胞懸濁液を分離す
ることによりT−リンパ球を単離した:約4gの洗浄し
て乾燥したナイロンウールを20mlのプラスチック製
注射筒に充填することによりナイロンウールカラムを調
製した。カラムは115℃でオートクレーブして滅菌し
た。ナイロンウールカラムを温(37℃)培養培地を用
いて湿らせ、同じ培地で洗浄した。温培地に再懸濁した
洗浄済み脾臓細胞をゆっくりとナイロンウールに移し
た。次にカラムを直立状態で37℃で1時間インキュベ
ートした。非付着性T−リンパ球は温培地と共にカラム
から溶出され、細胞懸濁液は上記のように保持される。
精製したT−リンパ球を10%熱−不活性化牛胎児血
清、10mMグルタミン、1mMピルビン酸ナトリウ
ム、2×10-5M・2−メルカプトエタノール及び50
mg/mlゲンタマイシンを含むRPMI1640培地
から成る完全培養培地に2.5×105 細胞/mlで懸
濁した。イオノマイシンは250mg/mlで加え、P
MAは10ng/mlで加えた。細胞懸濁液を直ちに2
00μl/ウェルずつ96穴平底ミクロ培養プレート
(コースター)中に分注した。次に試薬を含まない培地
であるコントロール及び試験すべき種々の下記のサンプ
ル希釈液(上述のIV、V、VII 、VIIIの精製サンプル)
を20μlずつ3連でウェルに加えた。次に培養プレー
トを5%CO2 −95%空気の加湿環境中で44時間培
養した。T−リンパ球の増殖はトリチウム化チミジンの
取り込みを測定することにより評価した。44時間の培
養後、培養細胞をトリチウム化チミジン(NEN、ケン
ブリッジ市、マサチューセッツ州)を2μCi/ウェル
で使用してパルスラベルした。更に4時間の培養後、培
養細胞をマルチサンプルハーベンスターを使用してガラ
ス繊維フィルター上に採取した。個々のウェルに対応す
るフィルター・ディスクの放射能を標準液体シンチレー
ション計測法(ベータカウンター)により測定した。く
りかえしのウェルの1分間当りの平均値を計算し、次の
ように結果をトリチウム化チミジンの取り込み(増殖)
抑制%として表した: テスト・サンプルの種々の濃度での抑制%の結果は次の
表1に示した。ここで構造IVは純粋な拮抗剤であり、構
造VII は割合低い投与量では拮抗剤であるがより高投与
量及び極めて低い投与量では作用剤/拮抗剤の混合型で
あることが示されている。
【表3】 表1 イオノマイシン+PMAで刺激されたT細胞の増殖反応における15−デスメチ ル590及び15,31−デスメチル−590の影響 ──────────────────────────────────── サンプル 濃 度 %抑制 (ng/ml) FK−506 +FK−506 なし (0.6nM) ──────────────────────────────────── 培地(コントロール) 0 98 15−デスメチル 1000 100 99 (VII ) 500 74 70 250 56 60 125 42 47 62 41 49 31 43 81 16 9 88 8 5 96 15,31−デスメチル 1000 6 40 500 0 36 250 0 45 125 0 68 62 0 77 31 0 98 ──────────────────────────────────── イオノマイシン+PMA活性化T細胞の増殖反応はMT
T比色分析により測定された。これらのデータにより:
15−デスメチル−590(VII )は作用剤/拮抗剤の
混合型であり、15,31−デスメチル−590(IV)
は純粋な拮抗剤である。
【図面の簡単な説明】
【図1】CDCl3 中のL−683,590(イムノマ
イシン又はFK−900520又はFR−90052
0)の400MHzにてとった1H NMRスペクトル及
びその分子構造を示す図である。
【図2】15−31−ビスデスメチルイムノマイシンの
400MHzにてとった1H NMRスペクトル及びその
分子構造を示す図である。
【図3】15−デスメチルイムノマイシンの400MH
zにてとった1H NMRスペクトル及びその分子構造を
示す図である。
【図4】DIMTのSDS−PAGEクロマトグラム図
であり、この方法により約32、000の分子量を示す
ものである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年12月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここで置換基の各隣接した1組:R1 及びR2 ;R3
びR4 ;R5 及びR6はそれぞれ: a)2つの隣接する水素原子を表す、又は b)上記置換基がついている隣接炭素原子間に第2の結
合を形成する;上に示した意味に加えて、R2 はC1
10アルキル基を表してもよい;R7 はH、OH、又は
O−C1 −C10アルキル、又はR1 と一緒になって=O
を表す;R8 及びR9 は独立にH又はOHを表す;R10
はH;C1 −C10アルキル、ここでいわゆるアルキルは
1個又はそれ以上のヒドロキシル基で置換してもよい;
1個又はそれ以上のヒドロキシル基で置換してもよいC
1 −C10アルケニル、又は=Oにより置換されたC1
10アルキルを表す;XはO、(H、OH)、(H、
H)又は−CH2 O−を表す;YはO、(H、OH)、
(H、H)、N−NR1112又はN−OR13を表す。こ
こで、R11及びR12はそれぞれH、 C1 −C10アルキル、 アリール又はトシルを表す、及びR13、R14、R15、R
16、R17、R18、R19、R22及びR23は独立にH又はC
1 −C10アルキルを表す;nは1、2、又は3である;
上に示したものに加えて、Y、R10及びR23はそれらが
ついている炭素原子と一緒に5個又は6個の部分からな
るN−、S−、O−含有ヘテロサイクリック環を表して
もよく、この環は飽和又は不飽和であり、C1 −C10
ルキル、ヒドロキシル、1個又はそれ以上のヒドロキシ
ル基により置換されたC1 −C10アルキル、O−C1
10アルキル、ベンジル及び−CH2 Se(C65
から選択される1個又はそれ以上の基により置換しても
よい。もしX及びYが共にOを表す場合には;R9 はO
Hを表す;R14、R15、R16、R17、R18、R19及びR
22は各々メチルを表す;R8 及びR23は各々Hを表す;
〔R3 及びR4 〕及び〔R5及びR6 〕は各々炭素−炭
素結合を表す。
【化2】 ここで:WはO、(H、OH)、(H、H)である;R
はH、CH3 である;R2 は水素、ヒドロキシ又は低級
アルカノイルオキシである、R3 はメチル、エチル、プ
ロピル及びアリルである、nは1又は2の整数であり、
線及び点線の記号は一重結合又は二重結合である。
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12N 9/10 C12R 1:55) (72)発明者 ルイス カプラン アメリカ合衆国,10956 ニューヨーク, ニューシティ,レキシントン ロード 7 (72)発明者 フランシス デュモン アメリカ合衆国,07065 ニュージャーシ ィ,ローウェイ,ウエスト チェリー ス トリート 54 (72)発明者 ローレンス エフ.コルウェル,ジュニア アメリカ合衆国,07724 ニュージャーシ ィ,イートンタウン,プリンセス レーン 5 (72)発明者 バイロン エッチ.アリソン アメリカ合衆国,07060 ニュージャーシ ィ,ウォッチュング,センチュリー レー ン 88

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 SDS−PAGEにより測定した分子量
    が約32キロダルトンであり、等電点(PI)が4.4
    であって、C−31ヒドロキシ基を含むFK−506型
    分子のC−31・O−メチル化を、Mg+2イオンを補足
    した場合にメチル転移試薬の存在下で触媒することがで
    きる精製酵素DIMTを含む組成物。
  2. 【請求項2】 C−31ヒドロキシ基含有FK−506
    型分子のC−31ヒドロキシ基をメチル化するための方
    法であって、FK−506型分子を請求項1に記載した
    DIMT酵素の存在下で、Mg+2イオンを補足し、その
    ための水溶液中で反応を行わせることによりメチル転移
    試薬であるSアデノシルメチオニンと接触させる工程を
    含む方法。
  3. 【請求項3】 pHが7−9で行われる請求項2の方法
  4. 【請求項4】 温度範囲が25−40℃で行われる請求
    項2の方法
  5. 【請求項5】 いわゆるFK−506型分子が次式およ
    び、存在するアミン基の酸付加塩を含めた医薬的に許容
    されるその塩である請求項2の方法: 【化1】 ここで置換基の各隣接した1組:R1 及びR2 ;R3
    びR4 ;R5 及びR6はそれぞれ: a)2つの隣接する水素原子を表す、又は b)上記置換基がついている隣接炭素原子間に第2の結
    合を形成する;上に示した意味に加えて、R2 はC1
    10アルキル基を表してもよい;R7 はH、OH、又は
    O−C1 −C10アルキル、又はR1 と一緒になって=O
    を表す;R8 及びR9 は独立にH又はOHを表す;R10
    はH;C1 −C10アルキル、ここでいわゆるアルキルは
    1個又はそれ以上のヒドロキシル基で置換してもよい;
    1個又はそれ以上のヒドロキシル基で置換してもよいC
    1 −C10アルケニル、又は=Oにより置換されたC1
    10アルキルを表す;XはO、(H、OH)、(H、
    H)又は−CH2 O−を表す;YはO、(H、OH)、
    (H、H)、N−NR1112又はN−OR13を表す。こ
    こで、R11及びR12はそれぞれH、 C1 −C10アルキル、 C1 −C10アルキル又はトシルを表す、及びR13
    14、R15、R16、R17、R18、R19、R22及びR23
    独立にH又はC1 −C10アルキルを表す;nは1、2、
    又は3である;上に示したものに加えて、Y、R10及び
    23はそれらがついている炭素原子と一緒に5個又は6
    個の部分からなるN−、S−、O−含有ヘテロサイクリ
    ック環を表してもよく、この環は飽和又は不飽和であ
    り、C1 −C10アルキル、ヒドロキシル、1個又はそれ
    以上のヒドロキシル基により置換されたC1 −C10アル
    キル、O−C1 −C10アルキル、ベンジル及び−CH2
    Se(C65 )から選択される1個又はそれ以上の基
    により置換してもよい。もしX及びYが共にOを表す場
    合には;R9 はOHを表す;R14、R15、R16、R17
    18、R19及びR22は各々メチルを表す;R8 及びR23
    は各々Hを表す;〔R3 及びR4 〕及び〔R5及びR
    6 〕は各々炭素−炭素結合を表す。
  6. 【請求項6】 いわゆるFK−506型化合物が次式お
    よびその医薬的に許容される塩基性塩である請求項5の
    方法 【化2】 ここで:WはO、(H、OH)、(H、H)である;R
    はH、CH3 である;R2 は水素、ヒドロキシ又は低級
    アルカノイルオキシである、R3 はメチル、エチル、プ
    ロピル及びアリルである、nは1又は2の整数であり、
    線及び点線の記号は一重結合又は二重結合である。
  7. 【請求項7】 該FK−506型化合物が式Aの化合物
    であって式中:R1 はCH3 である;R2 はヒドロキシ
    である;R3 はエチルである;nは2である、請求項6
    記載の方法。
  8. 【請求項8】 該FK−506型化合物が式Aの化合物
    であって式中:RはHである;R2 はヒドロキシであ
    る;R3 はエチルである;nは2である、請求項6記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 該FK−506型化合物が次式のもので
    ある請求項7の方法: 【化3】
  10. 【請求項10】 該FK−506型化合物が次式のもの
    である請求項5の方法: 【化4】
  11. 【請求項11】 次式の化合物 【化5】
  12. 【請求項12】 次式の化合物 【化6】
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