JPH11137291A - アマニチン類の製造法 - Google Patents

アマニチン類の製造法

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JPH11137291A
JPH11137291A JP31054397A JP31054397A JPH11137291A JP H11137291 A JPH11137291 A JP H11137291A JP 31054397 A JP31054397 A JP 31054397A JP 31054397 A JP31054397 A JP 31054397A JP H11137291 A JPH11137291 A JP H11137291A
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Japan
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amanitins
amanitin
culture
producing
galerina
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JP31054397A
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English (en)
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Shinjiro Muraoka
眞治郎 村岡
Takao Shinosawa
隆雄 篠澤
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MORI SANGYO KK
Original Assignee
MORI SANGYO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アマニチン類を安価に容易に入手しうるよう
工業的生産の方法を開発することを課題とする。 【解決手段】 ケコガサタケ属に属する菌株であるコレ
ラタケ(Galerina fasciculata)又はヒメアジロガサ
モドキ(Galerina helvoliceps)を培養することによ
り、アマニチン類を生産できることを見出した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】遺伝子転写、発現機構等を解
明するために必要なアマニチン類を工業的に生産するこ
とに関する。
【0002】
【従来の技術】アマニチン類は、化学合成されておら
ず、主に北部ヨーロッパ、北アメリカ等のテングタケ
(Amanita)属のタマゴテングタケ(Amanita phalloide
s)の天然に産する子実体(キノコ)からの抽出、精製
によって製造されており、RNA合成酵素阻害薬などと
して使用される研究試薬の一つである。しかし、このキ
ノコは日本国内ではその発生が稀で、菌根菌類の仲間で
あるために、子実体の人工栽培に成功していないのみな
らず、菌糸体培養すら困難である。よって、アマニチン
類の生産は、地理的、自然的、季節的な条件の制約によ
り原料採取が限られ、天然物に頼らざるを得ないために
安定した供給ができていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】アマニチン類を安価に
容易に入手しうるよう工業的生産の方法を開発すること
を課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者等は鋭意努力した結果、ケコガサタケ属に
属する菌株であるコレラタケ(Galerina fasciculat
a)又はヒメアジロガサモドキ(Galerina helvolicep
s)を培養することにより、アマニチン類を生産できる
ことを見出した。更に、これらの菌株においては、培養
の条件を最適化することで、培養物中のアマニチン類の
産生効率を飛躍的に増加させうること、また、本菌株を
固体上で生育させた場合、その培養物中に主にα-アマ
ニチンとその1/3程度のβ-アマニチンが見出される
が、液体培養にて生育させた培養物中には、主にα-ア
マニチンと、稀少性が高く、誘導体化原料としての利用
価値の高いγ-アマニチンが多く含まれることを知り、
培養方法の選択によって、各類縁体の選択的、且つ、効
率的な生産ができることを見出した。
【0005】すなわち、本発明は、(1)アマニチン類
を生産する能力を有する微生物を培養し、培養物からア
マニチン類を採取することを特徴とする、アマニチン類
の製造法、(2)微生物が担子菌類に属する菌であるこ
とを特徴とする(1)に記載のアマニチン類の製造法、
(3)担子菌類がケコガサタケ属(Galerina)に属する
菌であることを特徴とする(2)に記載のアマニチン類
の製造法、(4)ケコガサタケ属(Galerina)に属する
菌がコレラタケ(Galerina fasciculata)又はヒメア
ジロガサモドキ(Galerina helvoliceps)であること
を特徴とする(3)に記載のアマニチン類の製造法、
(5)液体培養によりα-アマニチン、γ-アマニチンを
製造することを特徴とする(1)、(2)、(3)又は
(4)に記載のアマニチン類の製造法、(6)固体培養
によりα-アマニチン、β-アマニチンを製造することを
特徴とする(1)、(2)、(3)又は(4)に記載の
アマニチン類の製造法に関するものである。
【0006】本発明は、以上の知見に基づくもので、ア
マニチン類を生産する能力を有する微生物を培養し、培
養物からアマニチン類を採取することを特徴とする、ア
マニチン類の新規製造法である。本発明において用いる
微生物は、アマニチン類産生能を有する微生物である
が、その例としてコレラタケ(FERM P−1649
9)、ヒメアジロガサモドキ(FERM P−1649
8)が挙げられる。また、前記コレラタケ又はヒメアジ
ロガサモドキの自然的及び人工的変異株はもちろん、ア
マニチン類の産生能を有する微生物は、すべて本発明方
法において使用することができる。
【0007】本発明を実施するに際して、培養は一般の
担子菌の培養方法と同様に行いうるが、培養基として一
般には炭素源として例えばデンプン類、グルコース、グ
リセリン、マルトース、サッカロース等、窒素源とし
て、例えば麦芽エキス、ペプトン、肉エキス、大豆粉、
コーンスチープリカー、綿実粉、酵母エキス等、並びに
無機質として例えば塩化カリウム、硫酸マグネシウム、
炭酸カルシウム、塩化カルシウム、硫酸カルシウムその
他の燐酸塩、金属塩等を加えた弱酸性ないし中性の培養
基が用いられる。必要に応じて消泡剤として、動物、植
物、鉱物油等を添加しても良い。この培養基に本菌を接
種し、15〜30℃の温度で通気攪拌下に培養する。通
常は、10〜30日間の培養期間で生産されるアマニチ
ン類の濃度は最高に達するが、培養期間中、培養物中の
アマニチン類の濃度等を測定し、アマニチン類の生産効
率が最良となるように適宜希釈や、培養液置換等の調節
を行うことで培養期間の短縮化や、アマニチン類産生の
効率化が図れる。
【0008】また、固体上での培養は、フスマ、糠など
の穀物粕類上や、培養液を寒天等の固化材を用いて培養
基を固化せしめたものに本菌を接種し、培養基表面及び
培地内部へ菌糸を蔓延させることによって行える。培養
条件は、同一組成の培地を用いて同様に行っても変化す
ることがあるので、その都度アマニチン類の濃度を経時
的に測定することが望ましい。なお、それぞれのアマニ
チン類縁体の定量は、エンジャルバートらの方法に準じ
て行うことができる。(ジャーナル・オブ・クロマトグ
ラフィー 598巻、227〜236ページ、1992
年)
【0009】本アマニチン類は、培養濾液及び菌体内の
いずれにも生産されるが、特に菌体内に多く蓄積され
る。また、天然のきのこや、固体培養した菌糸体より抽
出されるアマニチン類は、その類縁体の中でも主にα-
アマニチンとその1/3程度のβ-アマニチンが多く含ま
れるのが通常であるが、菌糸体の液体培養によって得ら
れる類縁体は、β-アマニチンが微量で主にα-アマニチ
ンと、γ-アマニチンが多く含まれるため、培養方法の
操作によって各類縁体の生産を調節できることも特徴で
ある。
【0010】こうして得られる培養物から目的とするア
マニチン類を採取するには、通常使用される物理化学的
方法を用いることができるが、例えば次のように操作す
る。培養物を濾過して菌体を得、ブレンダーなどで菌体
を磨砕し、抽出を行う。抽出溶媒としては、メタノー
ル、エタノール、水性ブタノール、酸性緩衝液等の本ア
マニチン類の物性に合致した溶媒を用いる。次いで、抽
出物を減圧濃縮し、有機溶媒を留去したものを酸性緩衝
液等に溶解し、ジエチルエーテルを加えて振盪後、油脂
分を含むエーテル相と不溶分を遠心分離などで除く。得
られたアマニチン類を含む水性粗抽出画分を、市販のオ
クタデシルシリカを固定相とする固相抽出カラムなどに
目的物を吸着させ、夾雑する親水性不純物を流し去る。
吸着された画分は、例えば、メタノール5〜80%水溶
液などの有機溶媒を加えた水溶液を用いて目的物を溶出
させる。アマニチン類を含む溶出画分は、さらにオクタ
デシルシリカを担体とするカラムクロマトグラフィーで
精製することができる。
【0011】使用する溶媒系として例えば、メタノール
−酸性緩衝液系、アセトニトリルー酸性緩衝液系などの
水に易溶な有機溶媒との混合系がある。混合比は適宜そ
れを変化させ、極性を次第に小さくしながら溶出させ
る。これは段階的にも、或いはグラジェントに変化させ
てもよい。このようにして得られるアマニチン類は、β
-アマニチン、α-アマニチン、γ-アマニチンなどの類
縁体が認められ、それぞれのアマニチン類に相当する溶
出画分をフラクションコレクターなどを用いて分取し、
減圧下にて濃縮することで大略精製されたものが得られ
る。この段階で得られる各アマニチン類縁体粗抽出物を
更に精製するには、適宜の物理化学的方法を用いればよ
い。例えば、前述の方法で得られた各アマニチン画分を
それぞれゲル浸透クロマトグラフィーなどにかけること
により、目的の分子量に応じた画分を採取することがで
きる。
【0012】すなわち、市販の液体クロマト用充填カラ
ム、例えばファルマシア社製スーパーデックスペプタイ
ドHR10/30などを用いて、水系或いは有機溶媒を
含ませた溶出溶媒を用いて展開を行い、各アマニチンに
相当する画分のみを分取し、夾雑する不純物を除くこと
ができる。
【0013】このようにして得られる各アマニチンの類
縁体のそれぞれは、まだ若干の紫外部吸収を持つ不純物
を含むが、これはイオン交換樹脂等への吸脱着作用や、
特性の異なる担体を持つクロマトグラフなどの公知の方
法を適宜組み合わせることにより、取り除くことができ
る。以下、本発明を詳細に説明するために実施例を示す
が、もちろんこれに限定されるものではない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明者は、まずアマニチン類を
含みかつ培養ができる腐朽菌を採取し、分離した株をス
クリーニングした結果、フウセンタケ科に属するコレラ
タケ(Galerina fasciculata)とヒメアジロガサモドキ
(G.helvoliceps)を見出した。これらの菌を液体中に
て深部培養を行い、培養菌糸体中より単離された物質を
同定したところ、α、β、γーアマニチンであることが
判明した。
【0015】同定方法は、 1、HPLC-ODSでの4種類の溶出条件で、アマニ
チン標品と同一挙動であった。 2、三次元UV、FT-IRスペクトルが同一で、単離
結晶の熱分解温度も同一であった。 3、3T3、SiHaの2種類のほ乳類培養細胞に対し
て、標準品と同一濃度で致死活性をあらわした。 4、HPLC-GPC Superdex Pepti
de HR10/30ゲル濾過カラムにおいて見積もられた
分子量は、約920であり、有機溶媒濃度を変化させて
溶出時間を変えても、標品と同一挙動であった。 5、ESI-MSスペクトル測定において、分子量、フ
ラグメントイオン共に標品と一致した。 以上の結果によって同定を行った。
【0016】(実施例1)グルコース5g/L 、マルツ
エキス2g/L 、イーストエキス2g/L 、塩化アンモニ
ウム0.1g/L 、塩化カリウム0.1g/L 、硫酸マグネ
シウム七水塩0.1g/L 、硫酸カルシウム1/2水塩0.
2g/L 、リン酸一カリウム1g/L 、サイアミン塩酸塩
1mg/L 、ビオチン100ug/L (pH5.0)を含
有する培地を調製し、その30mlずつを100ml容
三角フラスコ20本に入れ121℃で20分加熱殺菌し
た。この培地に、コレラタケ(FERM P−1649
9)を接種して24.5℃、暗所で毎分150回転の旋
回振盪培養を7日間行ったものを種菌として次のタンク
培養に用いた。
【0017】30L 容タンクに、前記の組成を有する液
体培地(pH5.0)20L を入れ、121℃で30分
間滅菌した後、前記で作成した種菌を500ml接種
し、24.5℃で毎分30L の無菌空気を通気しながら
回転数200回/分で攪拌培養した。
【0018】高速液体クロマトグラフ(HPLC)によ
るアマニチン類の経時的測定の結果、25日間の培養
で、培養物中のアマニチン類の濃度は最高に達した。得
られた培養物から、濾過により菌体を分取し、凍結乾燥
後、乾燥菌体162.2gを得た。この菌体を10mM
当量の塩酸を加えたメタノール2L を加え、ホモゲナイ
ザーにて菌体を破砕し、攪拌抽出の後、遠心分離により
残渣と抽出液層に分け、液層を分取し、残渣は再び攪拌
抽出する操作を4回行い、得られた抽出液層を集めて減
圧下に濃縮し、黄褐色粘凋な抽出物を8.1gを得た。
【0019】この抽出物を100mlの純水に溶解し、
同量のジエチルエーテルを加え脱脂の後、水層を遠心分
離により回収した。この水層をあらかじめ水和させてお
いた市販固相抽出カラム(ウォーターズ社製Sep-P
ak Vac tC18)に通液し、50mlの純水に
て洗浄の後、通過した液を捨て去った。更に、80%メ
タノール50mlを通液し、通過した液を分取し、吸着
されていたアマニチン類を含む画分を回収し、減圧下に
濃縮した。
【0020】得られた濃縮画分を前述のアマニチン類縁
体の定量法に準じて予めコンディショニングされたOD
Sカラム(ウォーターズ社製マイクロボンダスフェアC
-18-100Å19mmX15cm)を装着したHPL
C装置に導入し、紫外可視光ダイオードアレイ検出器で
モニターしながら各アマニチン類に相当する画分をそれ
ぞれ独立に分取、濃縮し、β、αおよびγ-アマニチン
の粗精製品を得た。
【0021】各粗精製品を含む濃縮画分をそれぞれ独立
に次のゲル濾過操作に供した。予め、5%アセトニトリ
ルを含む20mM酢酸アンモニウム緩衝液(pH5.
0)にて平衡化させておいたゲル濾過カラム(ファルマ
シア社製スーパーデックスペプタイドHR10/30)
に、粗精製した各アマニチン類縁体を導入し、紫外可視
光スペクトルをモニターしながら各類縁体の分子量及び
スペクトルが一致した溶出画分を分取濃縮した。
【0022】更に、それぞれの画分を予め溶離液として
10%アセトニトリルを含む20mM-酢酸アンモニウ
ム緩衝液(pH5.0)で平衡化した前記のODSカラ
ムを装着したHPLC装置に各画分をそれぞれ導入し、
同溶離液のみを用いて展開を行い、紫外可視光ダイオー
ドアレイ検出器でモニターしながら各アマニチン類に相
当する画分をそれぞれ独立に分取し、凍結乾燥を行い、
α、β及びγ- アマニチンの白色粉末精製品をそれぞれ
165.2mg、1.02mg、27.8mgを得た。
【0023】(実施例2)実施例1記載の培養基組成に
加え、培養基1L 当たり20gの寒天粉末を加え加熱溶
解、殺菌後、内径9cmの滅菌シャーレを用い、1枚当
たり20mlの培地を無菌的に分注、固化させた固体培
地10枚を調製した。この培地の中央に、コレラタケ
(FERM P−16499)を接種して24.5℃、
暗所で静置培養を30日間行った。固体培地上で得られ
た培養物10枚を寒天とともにはがし、凍結乾燥し、寒
天末等を含む乾燥菌糸体7.1gを得た。
【0024】これを細分化し、実施例1で用いた塩酸酸
性メタノール1L を加え、実施例1と同様にホモゲナイ
ズ抽出を4回行い、減圧濃縮後、アマニチン類を含む画
分を得た。得られた液を以下、実施例1記載の方法と同
様に精製操作を行い、α、β及びγ- アマニチンの白色
粉末精製品をそれぞれ6.08mg、2.29mg、0.
012mg得た。
【0025】(実施例3)実施例2に記載の方法で作製
した固体培地10枚に、ヒメアジロガサモドキ(FER
M P−16498)を接種し、24.5℃、暗所で静
置培養を30日間行った。固体培地上で得られた培養物
10枚を寒天とともにはがし、凍結乾燥し、寒天末等を
含む乾燥菌糸体6.9gを得た。これを細分化し、実施
例1で用いた塩酸酸性メタノール1L を加え、実施例1
と同様にホモゲナイズ抽出を4回行い、減圧濃縮後、ア
マニチン類を含む濃縮画分を得た。得られた液を以下、
実施例1記載の方法と同様に精製操作を行い、α、β及
びγ- アマニチンの白色粉末精製品をそれぞれ3.5m
g、0.29mg、0.08mg得た。
【0026】
【発明の効果】本発明での培養法による生産を行うこと
により、液体培養においては、主にα及びγ- アマニチ
ンを、また、固体上の培養においては、主にα及びβ-
アマニチンを選択的に生産することができる。本発明で
の培養法によるアマニチン類の生産では、天然物からの
抽出と異なり、成分的なバラツキもなく能率的に、且
つ、廉価で安定的に高純度で供給できることとなり、遺
伝子工学や、細胞生物学研究などへの利用、代謝研究で
の標識誘導体化の原材料などとして、極めて有益なる効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で得られるα- アマニチンと市販標準品
の臭化カリ中の赤外吸収スペクトルの比較を示す図。
【図2】本発明で得られるα- アマニチンと市販標準品
の質量分析スペクトルの比較を示す図。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C12R 1:645)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アマニチン類を生産する能力を有する微
    生物を培養し、培養物からアマニチン類を採取すること
    を特徴とする、アマニチン類の製造法。
  2. 【請求項2】 微生物が担子菌類に属する菌であること
    を特徴とする請求項1に記載のアマニチン類の製造法。
  3. 【請求項3】 担子菌類がケコガサタケ属(Galerina)
    に属する菌であることを特徴とする請求項2に記載のア
    マニチン類の製造法。
  4. 【請求項4】 ケコガサタケ属(Galerina)に属する菌
    がコレラタケ(Galerina fasciculata)又はヒメアジ
    ロガサモドキ(Galerina helvoliceps)であることを
    特徴とする請求項3に記載のアマニチン類の製造法。
  5. 【請求項5】 液体培養によりα-アマニチン、γ-アマ
    ニチンを製造することを特徴とする請求項1、2、3又
    は4に記載のアマニチン類の製造法。
  6. 【請求項6】 固体培養によりα-アマニチン、β-アマ
    ニチンを製造することを特徴とする請求項1、2、3又
    は4に記載のアマニチン類の製造法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104470891A (zh) * 2012-07-13 2015-03-25 海德堡医药有限责任公司 用于合成鹅膏毒素结构单元及鹅膏毒素的方法
EP3888691A1 (en) 2016-11-14 2021-10-06 Hangzhou Dac Biotech Co., Ltd. Conjugation linkers, cell binding molecule-drug conjugates containing the likers, methods of making and uses such conjugates with the linkers

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