JPS61135597A - シチジンおよびデオキシシチジンの製造法 - Google Patents

シチジンおよびデオキシシチジンの製造法

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JPS61135597A
JPS61135597A JP59258788A JP25878884A JPS61135597A JP S61135597 A JPS61135597 A JP S61135597A JP 59258788 A JP59258788 A JP 59258788A JP 25878884 A JP25878884 A JP 25878884A JP S61135597 A JPS61135597 A JP S61135597A
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知 朝日
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は医薬品の合成原料等として耳用なシチジンおよ
び(またはノブオキシシチジンの発酵法による製造法、
およびその製造法に用いるバチルス属の微生物に関する
従来の技術 発酵法によるシチジンの製造法としては、バチルス・ズ
ブチリスあるいはプロプウス・レトゲリ−の変異株を用
いる方法(特公昭36−21499)。
ブレビバクテリウム属細菌から誘導されたプリンアナロ
グ、ピリミジンアナログおよび(または)ヒスチジンア
ナログ耐性株を用いる方法(特公昭57−18871)
、ミクロバクテリウム属細菌から誘導されたプリンアナ
ログ耐性株を用いる方法(特公昭57−18872)r
、(どが知られている。
著欧のデオキシシチジンを培養液中に生成蓄積させる方
法については従来全く知られていない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、シチジンおよびデオキシシチジンの製造法に
関し、収率等において工業的に一層有利な方法を提供し
ようとするものである。
本発明者らは、シチジンおよびデオキシシチジンの生産
菌について研究TX:iffねた結果、バチルス属にf
iEL、シチジンデアミナーゼ活性を欠損し、ピリミジ
ンアナログ耐性を有する微生物が培地中に著量のシチジ
ンおよび(または)デオキシノチジンを生成蓄積するこ
と乞見出し、この知見(二基づいてさらに研究を続け、
本発明を完成した。
すなわち、本発明は、(1)バチルス属に属し、シチジ
ンデアミナーゼ活性乞欠損し、ピリミジンアナログに耐
性を有し、シチジンおよび(またはンデオキシンチジン
生産能乞有する微生物を培地に培養し、培養物中にシチ
ジンおよび(f、たは」デオキシシチジン乞生成蓄積せ
しめ、シチジンおよび(またはツブオキシシチジンを採
取することを特徴とするシチジンおよび(f、たはツブ
オキシシチジンの製造法、(2)シチジンデアミナーゼ
活性を欠損し、ピリミジンアナログに耐性を有するノく
チルス・ズブチリスである。
本発明(二いう「Vチジンデアミナーゼ活性欠損株」と
は、供試菌体を超音波処理により破壊した後、その遠心
上清画分を用いて、D−F・Wentworthらの方
法(”Methods in Enzymol−ogy
’、 Vol、 L I、cd、 bv P、A、Ho
ffee and M。
E、Jones 、 Acader++ic Pres
s 、 New York。
1978、p、401)でシチジンデアミナーゼ活性音
測定した時の値が0.01ユニット7呼−蛋白(1分間
に1ナノモルのシチジンを脱アミノ化する酵素力tlユ
ニットとする。)以下の微生物をいい、また「ピリミジ
ンアナログ耐性株」とは、ノくチルス属細菌を親株とこ
て誘導される微生物であって、親株が生育できないよう
な高い濃度のピリミジンアナログを含む培地でも生育で
きるように遺伝的性質の変化した微生物をいう。また、
[ピリミジンアナログ]とはウラシルやシ計シンなどの
ピリミジン塩基と類似の構造を有する物質、例えば。
6−アザウラシル、2−チオウラシル、5−フルオロウ
ラシル、5−フルオロオロチン酸、などやこれらのリボ
サイドおよびリボタイドなどが挙げられ、これらの少な
くとも一つに耐性を有すればよい。
本発明で使用される微生物の具体例としては。
バチルス、ズブチリス(Bacillus 5ubti
lis)AU 50(IP’01’1(95,F’ER
M P−7911ハパチルス・ズブチリスFU−11(
IP01489B。
FERM P−7912)vバチルス・ズブチリス6A
U−5oo(IF(jt44oy、FERM  p−7
971)およびバチルス・ズブチリス2TU−200(
IF014408、FEBM P−7972)があげら
れる。
これらの微生物の中で、バチルス・ズブチリスAU−5
0およびFU−tt株はバチルス・ズブチリス(IF0
1a719.ATCC6051)を親株トして、また6
AU−500および2TU−200株ハパチルス・ズブ
チリスム122(IFO14,386、FERM P−
7908Jを親株としてそれぞれ誘導されたものである
なお、本願明細書において、IFO番号は財団法人発酵
研究所(IFO大阪府大阪市淀川区十三本町2丁目17
番85号)への寄託番号、また、FERM P−番号は
工業技術院微生物工業技術研究所(F’RI、茨城県筑
皮郡谷田部町東1丁目1番3号)への寄託番号あられ丁
FRIへの寄託は、バチルス・ズブチリスAU−so、
FU−1を株および株ム122株については1984年
10月19日に、またバチルス・ズブチリス6AU−5
00および2TU−200株については1984年12
月1日になされている。    − なお、上記した親株の中で、バチルス・ズブチリス(I
Il’O13719、ATCC6051)、財団法人発
酵研究igT(In5titute For Ferm
entation、 QSAKA)発行のLi5t o
f Cu1tures。
1978 、5ixth Ii:ditionおよびA
mericanType Cu1ture Co11e
ction (ATCC)発行のCatalogue 
of 5trains I、 FiftecnthEd
itio’n、 1982に記載の公知株である。一方
、バチルス・ズブチリス屋122(1pot4ass、
FERM  P−1908)は本発明者らによって土壌
から新しく分離された菌であって、その菌学的性質は次
の通りである。
A、形態 1ノ 形および大きさ:短桿菌(0,7−0,8X2.
5−8、Ott ) 幻多形性:単一まれに二連 1運動性:なし 4)胞子の形成:有り 5)胞子の形:楕円形 6)胞子の位置:中心付近 7)ダラム染色:陽性 8)抗酸性ニなし B、生育状況 1)肉汁寒天平板培養:不定形で拡散状、表面粗く扁平
状、不透明で薄褐色 2)肉汁液体培#二表面に菌膜を形成、混濁なし 3)す)−マスミルク:ペプトン化、色素の還元有り C0生理的性質 1)硝酸塩の還元:有り 2) V−Pテスト:陽性 3)デンプンの加水分解:有り 4)クエン酸の利用:有り 5)プロピオン酸の利用:なし 6)アンモニウム塩の利用:有す 旬りレアーゼ:微弱 8)カタラーゼ:有り 9)酸素に対する態度:好気性 10)塩化ナト’Jウム耐性ニア%で生育可能11)耐
酸性: pH5,7で生育可能上記の菌学的諸性質’1
1 R,E、 BuchananおよびN+E、Gib
bons編の[パーシーズ・マニュアル。
オブ・デターミナテイブ・バクテリオロジ−(Berg
y s  Mannual  of  Determi
nativeBacteriology)第8版(19
74年月にしたがって検索した結果、本菌株はバチルス
・ズブチリスに属する微生物であると同定された。
上記に例示された本発明の製造法で用いられるバチルス
属菌の菌学的性質は、シチジンデアミナーゼ活性w欠W
tし、ピリミジンアナログに耐性を有し、シチジンおよ
び(またはノブオキシシチジンの生産能7有するほかは
、その親株と同様である。
本発明においては、]−2記に例示された微生物以外に
も、種々のバチルス属細菌を親株として、これに、例え
ば紫外線照射、N−メチル−N′−二トローN−二トロ
ングアニジン(NTG)処理などの変異操作Z旋すこと
によって、シチジンデアミナーゼ活性を欠損し、ピリミ
ジンアナログに耐性を有し、シチジンおよび(またはツ
ブオキシシチジンの生産能を有する微生物を容易に誘導
することができる。
上記のようにして得られたシチジンおよび(fl。
たはツブオキシシチジン生産菌の培養には、通常の微生
物の培養方法と同様の方法が用いられる。
すなわち、培地としては、炭素源、窒素源、金属イオン
類のほかに、必要に応じて、アミノ酸、核酸、ビタミン
類などの栄養源を含有する培地が用”いられる。
例えば、炭素源としては、グルコース、ンユークロース
、マルトース、澱粉、澱粉糖化液、糖蜜などが用いられ
る。窒素源としては、ペプトン、コーン・ステイープ・
リカー、大豆粉、#母、尿素などの有機窒素源のほかに
、硫酸、硝酸、塩酸。
炭ftflTxどのアンモニウム塩や、アンモニアガス
アンモニア水などの無機窒素源が、それぞれ単独もしく
は混合して用いられる。その他の栄ili[としては、
菌の生育に必要な各種の無機塩類、アミノ酸類、ビタミ
ン類などが適宜選択の上、それぞれ単独もしくは混合し
て用いられる。さらに、培地には、必要に応じて、シリ
コンオイル、ポリアルキレングリコールエーテルなどの
消泡剤や界面活性剤などを添加することができる。培養
は、通常、振盪あるいは通気攪拌深部培養などの好気的
条件下に行われる。培地のpHは、通常、4ないし9の
範囲が好ましい。培養中にpHの変動が観察される場合
は、これを好ましい範囲に修正するために、硫酸、炭酸
カルシウム、水酸化ナトリウム、アンモニアガス、アン
モニア水など娶適宜添加してもよい。培朗温度は、通常
、20℃ないし45°Cの範囲から、使用される微生物
の生育およびシチジンおよび(またはノブオキシシチジ
ンの蓄積に好適な温度が選択される。培養は実質的にi
/ fi;’7および(またはツブオキシシチジンの蓄
積晴が最大になるまで行われるが、通常2日間ないし6
日間の培養で目的を達することができる。
培養物からシチジンおよび(またはノブオキシシチジン
を分離・採取するには、丁でに公知にされている通常の
精製手段、例えば、沈殿法、イオン交換樹脂や活性炭に
よるクロマトグラフィー法など(Agric、Biol
、 Chem、 、 29.742(1965)などン
の分離精製法が用いられる。
実施例 以下に、実施例をもって本発明をさら(二具体的に説明
する。
実施例1゜ バチルス・ズブチリス(IFO1(719、ATCC6
051)を50μg〜のNTGで37℃で20分間処理
した後(以下NTG処理は同様の条件で行った。ン下記
の基本培地(A月二100 ag/zlのクラシルを添
加した培地に塗抹し、a7”cで、8日間培養した。出
現したコロニーの中から、レプリカ法によって、ウラシ
ル要求性変異株を選択した。次に、このウラシル要求株
に上記と同様の条件でNT(J処理を施した後、基本培
地(A月=100μg/dのウラノルt、2 f4加し
た培地に塗抹し、37℃で、3日間培喬した。
J占木培地(A) グルコース           2.0  %硫酸ア
ンモニウム       0.2  %燐酸−カリウム
        0.6  %クエン酸三ナトリウム 
    0.1  %燐酸二カリウム        
1.4  %硫酸マグイ・シウム       0.0
2%ビオチン(pi(r、o J       o、1
’9/1寒  天             2.0 
 %出現したコロニーを、基本培地(A)に100μg
/atのシチジンを添加した培地にレプリカして、生育
できない株(シチジンデアミナーゼ活性欠損株)を選択
した。次に、このようにして得られたシチジンデアミナ
ーゼ活性欠損株に上記と同様にしてNTG処理を施した
後、基本培地(A)上に塗抹して、37℃で3日間培養
した。出現したコロニー(ウラシル要求性の復帰株)か
ら−菌株を選択して上記と同様の条件下にNTG処理を
施した後、基本培地(A月二〇、5μg/IILlの5
−フルオロクラシルを添加した培地(A−FU)上に塗
抹して、37℃で4日間培養した。培地(A−FUJ上
に出現シたコロニーの中から、シチジンおよび2′−デ
万キシシチジン生産能を有する株としてバチルス・ズブ
チリスFU−11(IFo 14898、FBRM  
P−7912)ン選択した。これらの菌株ノシチシンデ
アミナーゼ活性(D、F、Wentworthらの方法
(前記l:より測定〕およびピリミジンアナログ耐性度
は表1および表2の通りであった。
米ユニット7叩−蛋白 表2 米子:生育あり −二生育なし 次に、これらの微生物をグルコース15%、コーン・ス
チープ・リカー3%、尿素1%、炭酸力ルシュム2%か
らなる発酵培地20m1を含む200d容フラスコに接
種して、37℃で3日間振盪培養したところ、表3に示
す結果が得られた。
表3 実施例2゜ 実施例1と同様にしてバチルス・ズブチリス(IFO1
fl1719.ATCC6051)から得られたウラシ
ル要求性の消失したシチジンデアミカーゼ活性欠損株を
NTG処理を施した後、実施例1に示す基本培地(A)
に親株が生育できない濃度(100μg/rttl )
の6−アザウラシルを添加した培地に生育できる株とし
て、バチルス・ズブチリスAU−50(IFO1439
5,FERM P−7911)に選択した。この菌株の
ピlJミジンアナログ耐性度は表4の通りであった。
表4 来+:生育あり −:なし このAU−50株を実施例1と同様の条件下に培養した
ところ、1,5■/dのシチジンおよび2、3 ’i’
 /yteのデオキシシチジンが蓄積された。
実施例3゜ 実施例1と同様にして、バチルス・ズブチリス& 12
2(I PO14886、FgRM P−7908)か
らウランル要求性変異株乞得たのち、実施例1と同様に
してε/チジンデアミカーゼ活性を欠損し、かつウラシ
ル要求性の復帰した株を得た。次にこの変異株1−N’
l’0処理を施した後、実施例1に示す基本培地(A)
に親株が生育できない濃度(200μgA#)の2−チ
オウラシルを添加した培地に生育できる株としてバチル
ス・ズブチリス2TU−200(I ト”0 1440
8. FERM  P−7972)を選択した。この株
のシチジンデアミナーゼlを測定したところ0.Olユ
ニット/〜−タンパク(親株のそれは、55.8ユニッ
ト/W9−タンパク)であった。また、これらの菌株の
ピリミジンアナログ耐性度は表5の通りであった0 表5 次に、バチルス・ズブチリス2TU−2oom実施例1
と同様の条件下に培養したところ1.5m9/rttl
のシチジンおよび0.6η/肩lのデオキシシチジンが
蓄積されていた。
実施例4゜ 実施例8と同様にして、バチルス・ズブチリス蕉122
(IFO14386、FERM P−7908)から得
られた9ランル要求性の消失したシチ1)7fアミ力−
ゼ欠損株を実施例1と同様にしてNTG処理を施した後
、実施例1に示す基本培地(A)に親株が生育できない
濃度(200μg7111g )の6−アザウラシルを
添加した培地に生育できる株としてバJ・ルス・ズブ1
−リス6A4J−500(r I“1014407、 
 ト1ト:RM  I’−7971)’:tm択シタ・
ンこの菌株のピリミジンアナログ耐性度は表6の通りで
あった□ 表6 来 +:生育あり 次にバチルス・ズブチリス6AU−500を実施例1と
同様の条件−ドに培養したところ、2.0 Ni/rr
teのシチジンが蓄積された。
実施例5゜ 実施例1の発fIY培地20yrteを含む200m/
容フラスコ50個をIllい 、実施例1に従ってバチ
ルス・ズブナリスト゛1−1−目(Ll−014898
,F”1M1’−7912)を培養した。得られた培養
物から遠心分離によって菌体を除去し、この上清液をI
Nの塩酸溶液によりI)H2,0とし遠心分離により沈
殿を除いた。得られた上清液中のシチジン、およびデオ
キシシチジンを活性炭カラムに吸着させた後。
1.4%のアンモニア水を含む50%エタノール溶液に
より溶出させた。シチジンおよびデオキシシチジンの溶
出画分を集め、減圧濃縮したのち濃縮液暑アンモニア水
によりp)l s、 oとし、更に等8駄の0.01M
ホクホウ酸ウム溶液を加え、Dowex−IN2(CI
型、200〜400メツシユノのカラムを用いてシチジ
ンを吸着させた後、この方ラムを蒸留水で洗浄した(デ
オキシシチジンはこのカラムに吸着されないので、上記
のカラム通過液とカラム洗浄液(デオキシシチジン含有
画分ンから別途下記の方法により精製する〕。
次にこの方ラムから、ll!中に0.01M塩化カリク
ムおよび0.02Mホウホウ酸ウムを含む水溶液を用い
てシチジンを溶出させた。シチジンの溶出画分を集めて
等8晴のメタノールを加え、濃縮乾固をくり返し、ホウ
酸をのぞいた。得られた固形物を夕晴の水にとかし冷却
下にアルコールヲ添加し、シチジンの粗結晶3.9yを
得た。次に、これを少瞳の熱水に溶解した後、再び冷却
して、シチジンの結晶2.82を得た。
次に、上記のデオキシシチジン含有画分を濃縮乾固し、
得られた固形物を少量の水にとかし冷却下にアルコール
を添加して、デオキシシチジンの粗結晶0,8ノを得た
。次に、これ?少歌の熱水に溶解したのち、再び冷却し
て、デオキシシチジンの結晶o、 a !iEを得た。
発明の効果 本発明によると、医薬品の合成原料等として有用なシチ
ジンおよびデオキシシチジンを工業的有利に製造できる
。−rTxわち、本発明の製造法は、バチルス属に属し
、i/チジンデアミカーゼ活性を欠損し、ピリミジンア
ナログに耐性を有するシチジンおよび(またはノブオキ
シシチジン生産能を有する微生物を用いることに特徴が
あり、従来のバチルス属菌な用いる方法よりもこれら目
的物を収率よく得ることができる。
手続補正書(甚) 昭和60年4月弘日 1、 事件の表示 昭和59年特許願第258788号 2、 発明の名称 シチジンおよびデオキシシチジンの製造法3、 補正を
する者 事件との関係  特許出願人 住所  大阪市東区道修町2丁目27番地名称  (2
93)  武田薬品工業株式会社代表者 金棒 育四部 4、代理人 住所 大阪市淀川区十三本町2丁目17番85号6、補
正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 7、補正の内容 ■)明細書第3頁第19〜20行のrD、F、Went
−worthJを「ディ・エフ・ウェントワース(D、
F。
Wentvorth)Jに補正する。
2)同書第3頁第20行の「らの方法」と「(”Met
−hods  in  E nzymol−→との間に
「〔“メソッヅ・イン・エンザイモロジー”ルI巻、ピ
ー ・エイ・ホラフィー・アンド・エム・イー・ジョン
ズ編集。
アカデミツク・プレス、ニューヨーク、1978゜40
1頁」を挿入する。
3)同書第4頁第3行のrl 97 B、P、 401
)Jと「でシチジンデアミナーゼ」 との間に 「〕」
を挿入する。
4)同書第6頁第9〜11行のrList of Cu
1tures。
1978 、 S 1xth  Edition Jを
[リスト・オブ・カルチャーズ、1978.シックス・
エディジョン(Li5tof Cu1tures、 1
978.5ixth Edi−tion Jに補正する
5)同書第6頁第10〜11行のrAmerican 
TypeCulture  Co11ection  
(ATCC)Jを「アメリカン・タイプ・カルチャー・
コレクション(エイ3テイ8シー・シー) (Amer
ican  ’rYpeCulture  Co11e
ction  (ATCC))Jに補正する。
6)同書第6頁第12〜13行のr Catalogu
e  orStrains  I 、  Fiftec
nth  Edition 、 1982 Jを[カタ
ログ・オブ・ストレインズ 1.フィフティーンス・エ
ディジョン(Catalogue  orStrain
s  1. Fifteenth  Edition 
 )、  L 982」 に補正する。
7)同書第11頁第7〜8行のr (Agric、 B
iol。
Chaa+、、29,742 (1965)など)」を
[〔アブリフ・パイオル・ケム(Agric、 Bto
l。
Cheffl、 )、29.742(1965)) J
に補正する。
8)同書第19頁第10行の r Dowex Jを[
ダウエックス(Dovex ) Jに補正する。
以上 手 続 蒲 正 置部) 昭和60年lθ月29日 喝 1、 事件の表示 昭和59年特許願第258788号         
   12、 発明の名称             
           1ンチジンおよびデオキシシチ
ジンの製造法3、 補正をする音 事件との関係  特許出願人            
   1住所  大阪市東区道修町2丁目27番地名称
  (293)  武田薬品工業株式会社代表者 金体
 育四部 4、代理人 住所 大阪市淀用区十三本町2丁目17番85号巳・ =/( 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙のとおりに訂正す
る。
(2)同書第4頁第20行のrBacillus 5u
btilisJをr Bacillus  5ubti
lis Jに訂正する。
(3)同書第6頁第5〜6行の「なされている。」を「
なされ、該寄託がブダペスト条約に基づく寄託に切換え
られて下記に示す受託番号として同研究祈に保管されて
いる。
」 :二訂正する。
:4)同書第6頁第7行ノrATCC6051)Jf7
)麦に「は」を挿入する。
]5)同書第6頁第12行の rF 1ftecnth
JをrF 1fteenthJに訂正する。
(6)同書第6頁第15行、第16頁第6行1第17頁
第15行のrFERM  P−7908JをrFERM
  BP−859Jに訂正する。
(7)同書第12頁第11行のr(PH7、0)Jを削
除し、r(pH7、0)J第12行と第13行の間に挿
入する。
(8)同書第13頁第8行、第18頁第20行〜第19
頁第1行の rFERM  P〜7912 jをrFE
RM  BP−908」に訂正する。
(9)同書第15頁第9行の rFERM  P−79
11JをrF’EFLM  BP−907jに訂正する
(lO)同書第16頁第14行の rFEFLM  P
−7972」をrFERM  BP−910Jに訂正す
る。
(11)同書第16頁第16行及び同頁第17行の「タ
ンパク」を「蛋白」に訂正する。
(12)同書第17頁第8行と第9行の間に「帛+:成
育あり −:成育なし」を挿入する。
(13)同書第17頁第16行の「ウラシル」を「ウラ
シル」に訂正する。
(14)同書第18頁第2行の rFERM  P−7
971J  を rFERM  BP−909Jに訂正
する。
7、添付書類の目録 (1)別紙(特許請求の範囲)       1 連凧
上 別紙 特許請求の範囲 (1)バチルス属に属し、シチジンデアミナーゼ活性を
欠損し、ピリミジンアナログに、耐性を有し、シチジン
および(または)デオキシシジン生産能を有する微生物
を培地に培養して、培養物中にシチジンおよび(または
)デオキシシチジンを生成蓄積させ、シチジンおよび(
または)デオキシシチジンを採取することを特徴とする
シチジンおよび(または)デオキシシチジンの製造法。
(2)シチジンデアミナーゼ活性を欠損し、ピリミジン
アナログに耐性を有するバチルスニズブチリス。
受託番号変更届 昭和60年IO月298 1、 事件の表示 昭和59年特許願第258788号 2、 発明の名称 シチジンおよびデオキシシチジンの製造法3、 手続を
した者 事件との関係  特許出願人 住 所   大阪市東区道修町2丁目27番地名 称 
  (293)  武田薬品工業株式会社代表者 金棒
育四部 4、代理人 住 所 大阪市淀川区十三本町2丁目17番85号5、
 旧寄託機関の名称 工業技術院微生物工業技術研究所 6、 旧受託番号 別紙のとおり 7、 新寄託機関の名称 工業技術院微生物工業技術研究所 8、 新受託番号 別紙のとおり 9、 添付書類の目録 (1)新受託番号を証明する書面       5 連
凧上 別紙

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)バチルス属に属し、シチジンデアミナーゼ活性を
    欠損し、ピリミジンアナログに耐性を有し、シチジンお
    よび(または)デオキシシチジン生産能を有する微生物
    を培地に培養して、培養物中にシチジンおよび(または
    )デオキシシチジンを生成蓄積させ、シチジンおよび(
    または)デオキシシチジンを採取することを特徴とする
    シチジンおよび(または)デオキシシチジンの製造法。
  2. (2)シチジンデアミナーゼ活性を欠損し、ピリミジン
    アナログに耐性を有するバチルス ズブチリス。
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