KR100743672B1 - Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone - Google Patents

Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone Download PDF

Info

Publication number
KR100743672B1
KR100743672B1 KR1020060031058A KR20060031058A KR100743672B1 KR 100743672 B1 KR100743672 B1 KR 100743672B1 KR 1020060031058 A KR1020060031058 A KR 1020060031058A KR 20060031058 A KR20060031058 A KR 20060031058A KR 100743672 B1 KR100743672 B1 KR 100743672B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
homoserine lactone
acyl homoserine
piericidin
inhibitory activity
kitasatospora
Prior art date
Application number
KR1020060031058A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김창진
이계숙
이정기
윤봉식
이재찬
박동진
Original Assignee
한국생명공학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생명공학연구원 filed Critical 한국생명공학연구원
Priority to KR1020060031058A priority Critical patent/KR100743672B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100743672B1 publication Critical patent/KR100743672B1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/40Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom six-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/62Oxygen or sulfur atoms
    • C07D213/69Two or more oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/465Streptomyces

Abstract

A substance, piericidin A1, having competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone is provided to block the quorum sensing of plant pathogenic bacteria or fungi by inhibiting activity of acyl homoserine lactone as a signal material of quorum sensing. A composition for inhibiting plant disease comprises the substance, piericidin A1, having competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone, represented by the formula(1) or its pharmaceutically acceptable salt as an effective ingredient, wherein the plant disease is caused by infection of Erwinia carotovora or Agrobacterium tumefaciens; and the piericidin A1 is produced by Kitasatospora sp. AR030054(KCTC10904BP).

Description

아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해활성을 가지는 피에리시딘 A1 {Piericidin A1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone}Piericidine A1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone

도 1은 AR030054 균주 배양액의 상등액으로 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)하였을 때의 보라색 색소(violacein) 생산을 저해하는 저지원을 생성한 평판의 사진이다.FIG. 1 is a photograph of a plate that produced low support that inhibits violet pigment production when well-diffusion assay with the supernatant of AR030054 strain culture.

도 2는 베넷(Bennett) 배지 상의 AR030054균주 사진 및 광학 현미경으로 400 배 확대한 사진이다.FIG. 2 is a magnification of 400 times with AR030054 strain photograph and optical microscope on Bennett's medium.

도 3은 키타사토스포라 속(Kitasatospora sp.) 서열 유사성 분석을 수행한 결과를 필로제네틱 트리(Phylogenetic tree)로 나타낸 것이다.3 is a genus Kitasatospora sp.) The results of sequence similarity analysis are shown in a Phylogenetic tree.

도 4는 분리된 활성물질의 HPLC 크로마토그램이다.4 is an HPLC chromatogram of isolated active material.

도 5은 분리된 활성물질을 메탄올에 용해하여 300 MHz에서 측정한 13C-NMR 스펙트럼이다.5 is a 13 C-NMR spectrum measured at 300 MHz by dissolving the isolated active material in methanol.

도 6은 분리된 활성물질을 메탄올에 용해하여 300 MHz에서 측정한 1H-NMR 스펙트럼이다.6 is a 1 H-NMR spectrum measured at 300 MHz by dissolving the isolated active material in methanol.

도 7은 분리된 활성물질을 메탄올에 용해하여 400 MHz에서 측정한 1H-1H COSY 스펙트럼이다.7 is a 1 H- 1 H COSY spectrum measured at 400 MHz by dissolving the isolated active material in methanol.

도 8은 분리된 활성물질을 메탄올에 용해하여 500 MHz에서 측정한 HMBC 스펙트럼이다.8 is an HMBC spectrum measured at 500 MHz by dissolving the isolated active material in methanol.

도 9는 분리된 활성물질을 메탄올에 용해하여 500 MHz에서 측정한 HMQC 스펙트럼이다.9 is an HMQC spectrum measured at 500 MHz by dissolving the isolated active material in methanol.

도 10은 ESI-MS로 70 eV에서 측정한 JEOL JMS-SX 102A 스펙트럼이다.10 is a JEOL JMS-SX 102A spectrum measured at 70 eV with ESI-MS.

도 11은 분리된 활성 물질의 농도에 따른(1μM, 5μM, 10μM, 50μM, 100μM, 500μM, 750μM, 1000μM) 아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성 실험 결과 사진이다.11 is in accordance with the concentration of the isolated active material (1 μ M, 5 μ M , 10 μ M, 50 μ M, 100 μ M, 500 μ M, 750 μ M, 1000 μ M) acyl homoserine lactone competitive inhibition Photo of active experimental results.

도 12는 화학식 1의 활성물질을 각각 0μM, 5μM, 50μM, 500μM 되도록 어위니아 카로토보라의 배양액에 첨가한 후 감자 표면에 주입하고서 무름병 억제여부를 확인한 사진이다.Figure 12 is a photograph confirming whether soft rot inhibition hagoseo injected into the potato surface and then added to the culture medium of Winiah control such that each 0 μ M, 5 μ M, 50 μ M, 500 μ M of the active substance of the formula (1) Caro sat see.

도 13는 화학식 1의 활성물질을 각각 0μM, 5μM, 10μM, 100μM 되도록 어위니아 카로토보라의 배양액에 첨가한 후 배추 표면에 주입하고서 무름병 억제여부를 확인한 사진이다.Figure 13 is a photograph confirming whether soft rot inhibition hagoseo injected into the cabbage surface was added to the culture medium of Winiah control such that each 0 μ M, 5 μ M, 10 μ M, 100 μ M of the active substance of the formula (1) Caro sat see.

본 발명은 세균 적정밀도 인식(Quorum sensing) 신호전달 물질인 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해활성을 가지는, 키타사토스포라 속 AR030054(Kitasatospora sp . AR030054)[KCTC10904BP]로부터 분리한 피에리시딘 A1(piericidin A1)에 관한 것으로, 다양한 세균성 유기체에 의해 초래되는 감염성 식물병의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다.The present invention has a competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone, which is a bacterial quantitative sensing signaling material, which has been isolated from Kitasatospora sp . AR030054 ( Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP] . It relates to sidin a 1 (piericidin a 1), can be used for the treatment or prevention of an infectious plant diseases caused by various bacterial organisms.

세포 사이의 신호전달은 일반적으로 환경에 대처하기 위한 반응이며, 세균의 경우 독특한 방법을 취한다. 세균은 환경의 변화에 반응하여 특정한 물질을 합성하여 세포 외로 배출하고 흡수하는 방법을 사용하여 서로 의사소통을 하는데, 이러한 신호 전달을 "적정밀도 인식(Quorum Sensing)"이라고 하며, 이때 신호전달을 매개하는 물질을 오토인듀서(autoinducer)라 하며 주로 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactones, AHLs) 화합물이다. 아실 호모세린 락톤에는 옥소 헥사노일 호모세린 락톤(N-β-oxo-hexanoyl-L-homoserine lactone), 옥소 옥타노일 호모세린 락톤(N-β-oxo-octanoyl-L-homoserine lactone), 옥소 데카노일 호모세린 락토(N-β-oxo-decanoyl-L-homoserine lactone), 헥사노일 호모세린 락톤(N-hexanoyl-L-homoserine lactone), 부타노일 호모세린 락톤(N-butanoyl-homoserine lactone), 옥소 도데카노일 호모세린 락톤(N-β-oxo-dodecanoyl-L-homoserine lactone) 등이 있다.Signaling between cells is generally a response to the environment, and bacteria take a unique approach. Bacteria communicate with each other by synthesizing specific substances in response to changes in the environment, releasing and absorbing them out of cells, and this signal transmission is called "Quorum Sensing", which mediates signal transduction. A substance called autoinducer is mainly acyl homoserine lactones (AHLs) compound. Acyl homoserine lactones include oxo hexanoyl homoserine lactone (N-β-oxo-hexanoyl-L-homoserine lactone), oxo octanoyl homoserine lactone (N-β-oxo-octanoyl-L-homoserine lactone), oxo decanoyl N-β-oxo-decanoyl-L-homoserine lactone, hexanoyl homoserine lactone, N-butanoyl-homoserine lactone, oxo dode Canoyl homoserine lactone (N-β-oxo-dodecanoyl-L-homoserine lactone).

적정밀도 인식이란 용어가 붙게 된 배경으로, '쿼럼(Quorum)'이란 '정족수' 를 뜻하는 단어이다. 즉, 세균의 개체수가 얼마되지 않을 때는 이런 신호 전달이 일어나지 않으나, 개체수가 증가하여 AHLs의 농도가 일정수준 이상이 되면 자신들의 개체밀도를 감지하게 된다. '쿼럼(Quorum)'이란 단어가 쓰인 것은 이런 신호 전달이 개체수 감지를 위한 것이기 때문이다. 따라서 신호 전달 물질들이 일정 농도에 도달하면 조절단백질과 결합하여 특정 유전자의 발현을 촉진 혹은 억제하여 발병뿐 아니라 생체발광, 생물막을 형성하여 항생제에 대한 내성을 가지게 되는 현상 등을 초래한다.In this context, the term "adequacy recognition" is used. "Quorum" means "quorum". In other words, when the number of bacteria is small, such signal transmission does not occur, but when the concentration increases and the concentration of AHLs exceeds a certain level, they detect their density. The word 'Quorum' is used because this signal transmission is for the detection of populations. Therefore, when signal transduction agents reach a certain concentration, they bind to regulatory proteins to promote or inhibit the expression of specific genes, resulting in not only the onset but also bioluminescence, biofilm formation, and resistance to antibiotics.

적정밀도 인식 전략으로 인해 다양한 발병요소 생산을 조절하여 병원성을 일으키는 대표적 예는 다음과 같다. 섬유성낭포증환자의 호흡기 감염에 대한 원인균인 슈도모나스 에어로지노사(Pseudomonas aeruginosa) 및 버크홀데리아 세파시아(Burkholderia cepacia)와 포유류에 대한 기회적 병원균인 세라티아 리퀴파시엔스(Serratia liquefacience), 어병균인 에어로모나스 히드로필라(Aeromonas hydrophila) 또는 비브리오 안귈라룸(Vibrio anguillarum), 식물병원균인 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora) 또는 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) 등을 들 수 있다. Representative examples of pathogenicity by controlling the production of various pathogens due to the appropriate density recognition strategy are as follows. Pseudomonas Pseudomonas, a causative agent of respiratory infections in patients with fibrocystic cystosis aeruginosa) and Burke holde Ria Sepharose cyano (Burkholderia cepacia), and the opportunity for ever mammalian pathogen Serratia rikwi Pacific Enschede (Serratia liquefacience), control of pathogens Pseudomonas aero dihydro pillar (Aeromonas hydrophila), or Vibrio angwil rarum (Vibrio anguillarum ), phytopathogen Erwinia carotovora or Agrobacterium tumefaciens .

한편 식품, 특히 냉장이나 냉동 중 식품에 존재하는 미생물이 평소엔 병원성을 일으키지 않다가 어떠한 환경변화에 의해 신호 물질을 생성하여 병원성을 일으킬 수 있다. 한편 이러한 시료 중의 신호물질을 조사함으로써 시료 중에 존재하는 세균을 검출하고, 세균의 양을 정량할 수 있는 가능성도 보고되었다. 이러한 식품뿐 아니라 농작물, 어류 등을 포함한 다양한 동식물과 인간을 숙주로 하 여 병원성을 일으키는 데에도 적정밀도 인식이 관여하는 것으로 알려지고 있다.Meanwhile, microorganisms present in foods, especially in refrigerated or frozen foods, do not usually cause pathogenicity, but may generate pathogenic substances by generating a signal substance due to any environmental change. On the other hand, the possibility of detecting the bacteria present in the sample and quantifying the amount of the bacteria by investigating the signal substances in the sample has also been reported. In addition to these foods, it is known that proper density recognition is involved in causing pathogenicity with various plants and animals including humans, crops, fish, and the like.

적정밀도 인식 차단 및 교란 전략으로는 아실 호모세린 락톤 합성 단계의 저해, 아실 호모세린 락톤의 효소적 분해를 통한 불활성화, 적정 밀도 인식 신호전달 교란을 위한 아실 호모세린 락톤 저해제에 의한 전략이 제시되고 있으며, 현재까지 아실 호모세린 락톤 자체의 저해에 대해서는 4건의 연구가 특허 출원 된 바가 있다[한국 특허 출원 제2001-73348호, 제2002-17167호, 제2002-68797호, 제2003-73319호]. 그러나 현재까지 출원된 균주는 바실러스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis)와 아르트로박터 속(Arthrobacter sp.), 로도코커스 속(Rhodococcus sp.) 균주였다.Titration recognition blockage and disturbance strategies include the inhibition of acyl homoserine lactone synthesis step, inactivation through enzymatic degradation of acyl homoserine lactone, and acyl homoserine lactone inhibitors for perturbation of appropriate density recognition signaling. Four studies have been applied for the inhibition of acyl homoserine lactone itself [Korean Patent Application Nos. 2001-73348, 2002-17167, 2002-68797, 2003-73319]. . However, the strains applied to date were Bacillus thuringiensis , Arthrobacter sp., Rhodococcus sp.

본 발명은 아실 호모세린 락톤을 경쟁적으로 저해하는 키타사토스포라속(Kitasatospora sp .)에서 분리한 피에리시딘 A1(piericidin A1)를 유효성분으로 함유하는 식물병 억제제를 제공한다.The present invention provides a plant disease agents containing pieri when Dean A 1 (piericidin A 1) isolated from an acyl homoserine lactone, Kita Sato sports rasok (Kitasatospora sp.) For competitive inhibition as a as an active ingredient.

또한 본 발명은 키타사토스포라 속 AR030054를 배양하여 피에리시딘 A1(piericidin A1)을 생산하는 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for producing pieri when Dean A 1 (piericidin A 1) culturing the Kita Sato spokes la in AR030054.

본 발명은 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해 활 성을 가지는 다음 화학식 1의 화합물 또는 그 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 식물병 억제제를 특징으로 한다.The present invention is characterized by a plant disease inhibitor comprising as an active ingredient a compound of the formula (1) or a pharmaceutically acceptable salt thereof having a competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone.

Figure 112006023892396-pat00001
Figure 112006023892396-pat00001

본 발명은 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해 활성을 가지는 상기 화학식 1의 화합물을 생산하는 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP]를 특징으로 한다.The present invention is characterized by the genus Kitasatospora sp . AR030054 (KCTC10904BP), which produces the compound of Formula 1 having the competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in more detail as follows.

아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone, AHLs)의 경쟁적 저해활성을 가지는 미생물을 탐색하기 위하여 크로모박테리움 비올라세움(Chromobacterium violaceum) 야생형 균주 ATCC 31532의 mini-Tn5 변이주인 크로모박테리움 비올라세움 CV026을 이용하였다. 크로모박테리움 비올라세움(Chromobacterium violaceum)은 신호물질인 아실 호모세린 락톤에 의해 보라색 색소를 생성하나, 크로모박테리움 비올라세움 CV026은 상기 균주의 AHL 합성효소(AHLs synthase)의 유전자를 변이시킴으로써 인위적으로 AHLs 추가없이는 보라색 색소를 내지 못하도록 만든 변이주로서 이를 이용한 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)을 통해 대표적인 AHLs인 헥사노일 호모세린 락톤(N-hexanoyl homoserine lactone)에 대한 경쟁적 저해제를 생성하는 미생물을 탐색하였다. 상기 아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해제를 생성하는 미생물 중에서 대장균, 살모넬라 티피머리움(Salmonella typhimurium), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis), 칸디다 알비칸스(Candida albicans)에 항균 활성을 나타내는 미생물을 제외하였고, 따라서 세균의 적정밀도 인식 교란을 통해 병원성을 조절하는 적정밀도 인식 저해제를 생성하는 미생물만을 선별하였다.To search for microorganisms with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone (AHLs), Chromobacterium violaceum wild type strain Chromobacterium violaseum , a mini-Tn5 variant of ATCC 31532 CV026 was used. Chromobacterium violaceum produces a purple pigment by its acyl homoserine lactone, but it is a chromobacterium violaseum. CV026 is a mutant strain that does not produce purple pigment without artificially adding AHLs by mutating the gene of AHLs synthase of the strain. Hexanoyl homo is a representative AHLs through well-diffusion assay using the strain. Microorganisms that produce competitive inhibitors against serine lactone ( N -hexanoyl homoserine lactone) were searched. Among the microorganisms producing a competitive inhibitor of the acyl homoserine lactone, Escherichia coli, Salmonella typhimurium , Staphylococcus aureus , Bacillus subtilis , Candida albicans Microorganisms exhibiting antimicrobial activity were excluded, and only microorganisms that produced titrant recognition inhibitors that regulate pathogenicity through perturbation of optimum density recognition of bacteria were selected.

또한 상기 선별된 미생물을 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성 및 16S rDNA 염기서열을 분석하여 동정을 실시한 결과 키타사토스포라 속(Kitasatospora sp.) 균주로 동정되었으며, 이를 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054)로 명명하였다. 또한, 이 균주를 2006년 1월 25일에 한국생명공학연구원 유전자은행에 기탁하였으며, 수탁번호는 KCTC10904BP로 부여받았다.In addition, the selected microorganisms were identified by analyzing the morphological, physiological and biochemical characteristics and 16S rDNA sequences, and were identified as Kitasatospora sp. , Which was identified as Kitatospora sp. AR030054 ( Kitasatospora sp . AR030054). In addition, the strain was deposited with the Korea Biotechnology Research Institute Gene Bank on January 25, 2006, and the accession number was assigned to KCTC10904BP.

상기 키타사토스포라 속(Kitasatospora sp .) AR030054의 배양액의 상등액, 특히 상등액의 에틸아세테이트 추출물에서 아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해제로 작용하였다.The genus Kitasatospora sp . ) The supernatant of the culture medium of AR030054, especially the ethyl acetate extract of the supernatant, acted as a competitive inhibitor of acyl homoserine lactone.

또한 상기 배양액으로부터 활성물질을 분리한 결과 다음 화학식 1의 피에리시딘 A1(piericidin A1)물질임을 확인하였고, 화학식 1의 화합물이 아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해제로 작용함을 확인하였다.In addition, it was confirmed that the result of separating the active material and then a Dean pieri when A 1 (piericidin A 1) of the formula (1) material from the culture medium, it was confirmed that the function as a competitive inhibitor of the compound of formula (1) acyl-homoserine lactone.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112006023892396-pat00002
Figure 112006023892396-pat00002

본 발명의 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP]의 배양액 또는 이로부터 분리된 화학식 1의 화합물 또는 그 약제학적으로 허용가능한 염은 세포 적정밀도 인식의 신호전달물질인 아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해제로서 작용하고, 식품 및 농작물, 어류 등을 포함한 다양한 동식물과 인간 포함한 숙주로부터 세균과 같은 미생물의 감염에 의해 초래되는 감염성 질병의 항감염제 또는 식물병 억제제로 사용될 수 있다.Kitasatospora genus AR030054 of the present invention ( Kitasatospora sp . AR030054) A culture of [KCTC10904BP] or a compound of Formula 1 isolated therefrom, or a pharmaceutically acceptable salt thereof, acts as a competitive inhibitor of acyl homoserine lactone, a signaling agent of cell titration recognition, and is used as a food, crop, fish It can be used as an anti-infective agent or plant disease inhibitor of infectious diseases caused by infection of microorganisms such as bacteria from various animals and plants including humans and hosts.

한 실시양태에서, 본 발명의 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해 활성을 가지는 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP]의 배양액, 그 배양액의 상등액, 그 상등액의 유기용매 추출액, 그로부터 분리한 화학식 1의 화합물 또는 그 제약학적으로 허용가능한 염 등의 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해 활성을 가지는 유효성분은 단독으로 증류수에 용해시켜 사용하거나, 다른 부형제와 함께 제제화하여 식물병 억제제로 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 유효성분과 함께 통상의 보조제, 예를 들어, 소듐 도데실 설페이트(SDS; sodium dodecyl sulfate), 소듐 리그닌 설포네이트(SLS; sodium lignin sulfonate) 및 카올린(kaolin)과 함께 수화제로 제제화될 수 있다.In one embodiment, Kita Sato spokes la in AR030054 (Kitasatospora with the acyl homoserine lactone competitive inhibition activity of (acyl homoserine lactone) according to the present invention sp . AR030054) Competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone, such as culture solution of [KCTC10904BP], supernatant of the culture solution, organic solvent extract of the supernatant, compound of formula 1 isolated therefrom or a pharmaceutically acceptable salt thereof The active ingredient having can be used alone or dissolved in distilled water, or formulated with other excipients can be used as plant disease inhibitors. For example, the active ingredient may be formulated with a conventional adjuvant such as sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium lignin sulfonate (SLS), and kaolin. Can be.

또한, 본 발명의 식물병 억제제는 추가로 통상의 다른 합성농약 또는 생물농약과 혼합하거나, 비료에 혼합하여 사용할 수도 있다.In addition, the plant disease inhibitor of the present invention may be mixed with other conventional synthetic pesticides or biopesticides or mixed with fertilizers.

본 발명에 따른 식물병 억제제의 처리량은 기존의 농약 처리량을 크게 벗어나지 않는 범위로서, 예를 들어, 약액이 식물체 표면에 골고루 젖어 흘러내릴 때까지 살포한다. 또한, 식물의 종자로부터 성숙기에 이르기까지 어느 생장단계에 처리하여도 효과적이며, 어느 처리시기에서도 1 mM 미만의 농도에서는 식물의 발아나 생장에 영향을 주지 않고, 처리 10 일후까지 육안으로 보이는 약해도 없는 것으로 확인되었다. 본 발명의 식물병 억제제는 분무, 관주 또는 침지 등의 통상의 약제처리방법에 의해 처리될 수 있다.The throughput of the plant disease inhibitor according to the present invention is a range that does not deviate significantly from the conventional pesticide throughput, for example, the chemical liquid is sprayed until it evenly flows down the surface of the plant. In addition, it is effective to treat at any stage of growth from the seed of the plant to the maturity stage, and at any concentration of less than 1 mM, it does not affect the germination or growth of the plant. It was confirmed that no. The plant disease inhibitor of the present invention can be treated by conventional pharmaceutical treatment methods such as spraying, irrigation or dipping.

본 발명에서 식물병 억제제의 사용량은 처리되는 식물의 종류, 식물병의 종류 및 상태, 처리시기 및 방법 등에 따라 적절히 조정될 수 있으나, 통상 바람직하게는 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해 활성을 가지는 유효성분의 함량 기준으로 5μM부터 1 mM 미만까지, 바람직하게는 10μM부터 500μM 이하의 농도 범위 내이다.The amount of the plant disease inhibitor used in the present invention may be appropriately adjusted according to the type of plant to be treated, the type and condition of the plant disease, treatment time and method, etc., but preferably, competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone. a to less than 1 mM in an amount from 5 μ M based on the active ingredient has, preferably from 10 μ M is within the concentration range of less than 500 μ M.

본 발명의 식물병 억제제는 다양한 세균성 유기체에 의해 초래되는 감염성 식물병의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다. 식물의 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora) 또는 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) 감염 등을 비롯한 그람 음성 세균에 의한 감염을 들 수 있다.The plant disease inhibitors of the present invention can be used for the treatment or prevention of infectious plant diseases caused by various bacterial organisms. Infections with Gram-negative bacteria, including Erwinia carotovora or Agrobacterium tumefaciens infections of plants.

이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the following Examples are intended to illustrate the present invention and do not limit the present invention.

실시예Example 1:  One: 활성균주의Active strain 선발 Selection

(1) 아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성 균주 선발(1) Selection of acyl homoserine lactone competitive inhibitory activity strain

토양으로부터 분리한 4500 여개의 균주를 표 1의 G.S.S. 액상 배지에서 28 ℃, 140 rpm에서 7 일 동안 배양하여 배양액 상태로 -4 ℃에서 보관하였고, 실험 직전 해동하여 원심분리한 후 상등액을 본 실험에 사용하였다.Over 4,500 strains isolated from soil were identified in G.S.S. Incubated for 7 days at 28 ℃, 140 rpm in a liquid medium and stored at -4 ℃ as a culture medium, the supernatant after thawing and centrifugation immediately before the experiment was used in this experiment.

D-glucoseD-glucose 20g20 g Soluble starchSoluble starch 10g10 g Soybean mealSoybean meal 25g25 g Beef extractBeef extract 1g1 g Yeast extractYeast extract 4g4 g Sodium chlorideSodium chloride 2g2 g Calcium carbonateCalcium carbonate 2g2 g Potassium phosphatePotassium phosphate 0.025g0.025 g D.W.D.W. 1L1L pHpH 7.27.2

아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해제를 탐색하기 위해 다음의 방법으로 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)를 실시하였다.In order to detect acyl homoserine lactone competitive inhibitors, a well-diffusion assay was performed by the following method.

아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해제를 탐색하기 위한 시험균주로서는 크로모박테리움 비올라세움 CV026을 이용하였다. 또한 헥사노일 호모세린 락톤(N -hexanoyl homoserin lactone, HHL)은 에틸 아세테이트에 0.1 % 아세트산을 추가한 용액에 10 μM의 농도로 -20 ℃에서 보관하였다.As a test strain to search for acyl homoserine lactone competitive inhibitors, chromobacterium violaseum CV026 was used. Also hexanoyl homoserine lactone (N -hexanoyl homoserin lactone, HHL) were stored at -20 ℃ at a concentration of 10 μ M in the solution was added 0.1% acetic acid in ethyl acetate.

준비한 LB 한천 평판에 LB 배지에서 크로모박테리움 비올라세움 CV026와 HHL을 섞은 LB 반 고형 배지를 5 ㎖ 분주하였다. 상기 크로모박테리움 비올라세움 CV026은 LB 배지에서 액체배양하여 최종 OD 값이 0.2가 되도록 분주한 것이고, HHL은 최종 농도가 100 nM이 되도록 분주한 것이다.Chromobacterium violaseum in LB medium on prepared LB agar plates 5 ml of LB semi-solid medium mixed with CV026 and HHL was dispensed. The Chromobacterium violaseum CV026 was dispensed so that the final OD value was 0.2 by liquid culture in LB medium, and HHL was dispensed so that the final concentration was 100 nM.

상기 배지가 완전히 굳은 후 배지에 지름 7 mm의 웰(well)을 만들고, 각 웰에 50 ㎕씩의 배양액 상등액을 떨어뜨렸다. 30 ℃에서 하루동안 배양한 후 관찰하였다.After the medium was completely solidified, a well of 7 mm diameter was made in the medium, and 50 μl of the culture supernatant was dropped into each well. After culturing for one day at 30 ℃ was observed.

상기 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)으로 4,500 개의 배양액 상등액으로부터 58 균주를 선발하였고 재현성 실험을 진행하여 41 균주를 선발하였고 이를 표 2에 나타내었다.58 strains were selected from 4,500 culture supernatants by the well-diffusion assay, and 41 strains were selected by reproducibility experiments, which are shown in Table 2.

(2) 항균 활성 측정(2) antimicrobial activity measurement

활성 균주들의 항균활성을 알아보기 위해 사용된 균주는 대장균(Escherichia Coli) KCTC 1924, 살모넬라 티피머리움(Salmonella typhimurium) KCTC 1926, 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) KCTC 1916, 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus) KCTC 1928, 바실러스 섭틸리스(Bacillus subtilis) KCTC 1021, 칸디다 알비칸스(Candida albicans) KCTC 7965이었다.The strain used to determine the antimicrobial activity of the active strains was Escherichia Coli) KCTC 1924, Salmonella typhimurium Head Stadium (Salmonella typhimurium) KCTC 1926, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) KCTC 1916, Staphylococcus aureus (Staphylococcus aureus) KCTC 1928, Bacillus subtilis (Bacillus subtilis) KCTC 1021, Candida albicans ) KCTC 7965.

칸디다 알비칸스(Candida albicans) KCTC 7965는 효모 액상배지에서 30 ℃로 하루 동안 배양하여 효모 반고형 한천 배지에 분주하고, 효모 한천 배지에 분주한 후 배지가 굳으면 지름 7 mm의 웰을 만든 다음 각 웰에 상기 표 2의 41 균주의 배양액 상등액을 50 ㎕ 떨어뜨렸다. 이를 30 ℃에서 하루동안 배양한 후 관찰하였다.Candida albicans (Candida albicans ) KCTC 7965 is cultured in yeast liquid medium at 30 ℃ for one day and dispensed in yeast semi-solid agar medium, and after dividing in yeast agar medium to make a well of diameter 7 mm and then in each well Table 2 50 µl of the culture supernatant of 41 strains was dropped. This was observed after incubation at 30 ° C. for one day.

나머지 균주는 LB 액상배지에서 30 ℃로 하루동안 배양하여 LB 반고형 한천 배지에 분주하고, LB 한천 배지에 분주한 후 배지가 굳으면 칸디다 알비칸스(Candida albicans) KCTC 7965와 동일하게 웰을 만들고 균주 배양액의 상등액을 떨어뜨린 후 30 ℃에서 하루 동안 배양한 후 관찰하였다.The remaining strain if the culture medium after culturing for a day at 30 ℃ in LB liquid medium dispensed in LB semi-solid agar medium, and dispensed in a LB agar culture medium in good Candida albicans (Candida albicans), create the same well and KCTC 7965 strains After dropping the supernatant of the culture solution was observed after culturing for one day at 30 ℃.

41 균주 중 항균 활성 실험을 통해 항균성을 가지 균주를 제외한 표 2의 15균주를 선발하였다.Among the 41 strains, 15 strains of Table 2 except for the antimicrobial strains were selected through the antimicrobial activity experiment.

항균활성유무(+ 유, - 무)Antibacterial activity (+,-no) 항균활성이 없는 균주Strain without antimicrobial activity 19161916 19281928 10211021 19241924 19261926 G010008 G010008 -- -- -- -- -- VV G010070 G010070 -- -- ++ -- -- G010089 G010089 ++ ++ ++ -- -- G010155 G010155 -- -- ++ -- -- G010186 G010186 -- -- ++ -- -- G010234 G010234 -- -- -- -- -- VV G010245 G010245 -- -- ++ -- -- G010248 G010248 -- -- ++ -- -- G010250 G010250 -- -- ++ -- -- G010296 G010296 -- -- -- -- -- VV G010297 G010297 -- -- ++ ++ -- G010303 G010303 -- -- ++ -- -- G010321 G010321 ++ ++ ++ -- -- G010371 G010371 -- -- -- -- -- VV G010377 G010377 -- -- ++ -- -- G010378 G010378 -- -- -- -- -- VV G010512 G010512 ++ -- ++ -- -- G010549 G010549 ++ -- -- -- -- G010598 G010598 -- -- -- -- -- VV G010601 G010601 -- -- -- -- -- VV G011055  G011055 -- -- ++ -- -- M002389 M002389 -- -- ++ -- -- AR030054 AR030054 -- -- -- -- -- VV M002466 M002466 ++ -- -- -- -- M005331 M005331 ++ -- -- -- -- M005369 M005369 ++ ++ ++ ++ -- M005399 M005399 -- -- -- -- -- VV M005412 M005412 -- -- -- -- -- VV M005470 M005470 -- -- -- -- -- VV M005971 M005971 -- -- -- -- -- VV M008481 M008481 -- -- -- -- -- VV M008506 M008506 -- -- ++ -- -- M008514 M008514 ++ ++ ++ ++ -- M008563 M008563 -- -- ++ -- -- M009628 M009628 -- -- -- -- -- VV M009975 M009975 ++ ++ ++ -- -- M010122 M010122 ++ ++ ++ -- -- M010127 M010127 -- -- -- -- -- VV M010128 M010128 ++ ++ ++ -- -- M010138 M010138 -- -- ++ -- -- G011085 G011085 -- -- ++ ++ --

(3) (3) 활성균주Active strain 선발 Selection

상기 표 2의 선발된 15 균주 중 아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성이 가장 뛰어난 AR030054 균주를 선발하였다. 도 1은 AR030054 균주 배양액의 상등액으로 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)하였을 때의 보라색 색소(violacein) 생산을 저해하는 저지원을 생성한 평판의 사진이다.Among the 15 strains selected from Table 2, the AR030054 strain having the highest acyl homoserine lactone competitive inhibitory activity was selected. FIG. 1 is a photograph of a plate that produced low support that inhibits violet pigment production when well-diffusion assay with the supernatant of AR030054 strain culture.

실시예Example 2:  2: 활성균주의Active strain 동정 Sympathy

(1) 형태학적, 생리학적 및 생화학적 동정(1) Morphological, Physiological and Biochemical Identification

상기 실시에 1에서 선발된 AR030054 균주를 버어지스 매뉴얼(Bergy's Manual of Determinative Bacteriology)과 의약 박테리아의 동정 매뉴얼(Manual for the Identification of Medical Bacteria)을 참고하여 균주의 형태학적, 생리학적 및 생화학적 특성을 조사한 후 균주 동정을 실시하였다. The morphological, physiological and biochemical properties of the strain AR030054 selected in Example 1 were referred to by the Manual of Determinative Bacteriology and the Manual for the Identification of Medical Bacteria. After checking the strain was identified.

도 2에는 베넷(Bennett) 배지 상에서 회색을 나타내고 있는 AR030054균주 사진 및 광학 현미경으로 400 배 확대한 사진을 나타내었다. 최적 생육 온도는 25 ℃이며, 4 ℃이하와 40 ℃ 이상에서는 균주가 생육하지 못했다. pH 5.5 ~ 9.5까지 생육하였으며, pH 7에서 최적의 성장을 나타내었다. NaCl 0 %에서 가장 잘 성장하며, 0 ~ 16 %에서의 생육을 관찰한 결과 8 % 이상에서는 생육하지 않는 것을 관찰할 수 있었다. 2 shows an AR030054 strain photograph showing gray color on Bennett's medium and an image enlarged 400 times by an optical microscope. The optimum growth temperature was 25 ℃, the strain was not grown below 4 ℃ and above 40 ℃. It grew up to pH 5.5 ~ 9.5 and showed optimal growth at pH 7. The best growth was achieved at 0% NaCl, and growth was not observed at more than 8%.

AR030054 균주의 표현형 파악을 위해 ISP(International Streptomyces Project) 배지 2 내지 5를 이용하여 실험한 결과, ISP 배지 2, 3, 4, 5의 기균사의 색은 각각 짙은 회색, 회색, 회색, 연한 노락색을 형성하였다. 기질균사는 각각 녹색을 나타내는 검정, 회색을 띠는 갈색, 짙은 회색을 가진 갈색, 연한 갈색을 형성하였다.In order to determine the phenotype of the AR030054 strain, experiments using ISP (International Streptomyces Project) medium 2 to 5 showed that the mycelia of ISP medium 2, 3, 4, 5 were dark gray, gray, gray, and light yellow, respectively. Formed. The substrate mycelia formed greenish black, grayish brown, dark grayish brown and light brown, respectively.

또한 AR030054 균주는 멜라노이드 색소(melanoid pigment)는 형성하지 않고, 질산염 환원 활성을 가지며, 당 자화성을 조사한 결과 포도당, 아라비노스, 자당, 과당, 람노스, 이노시톨, 라피노스, 만니톨, 젖당 및 갈락토스를 이용할 수 있었다.In addition, AR030054 strains do not form melanoid pigments, have nitrate reducing activity, and have examined glucose magnetization, resulting in glucose, arabinose, sucrose, fructose, rhamnose, inositol, raffinose, mannitol, lactose and galactose. Was available.

(2) 분자유전학적 동정(2) Molecular Genetic Identification

AR030054 균주의 16S rDNA 서열을 분석은 통상의 방법으로 실시하였다. 프라이머는 바이오니아(Bioneer)사의 27F 와 1492R 프라이머를 10 pmol 농도로 사용하였고, 변성 94 ℃, 1 분, 어닐링 54 ℃, 45 초, 신장 72 ℃, 3 분 조건으로 30 사이클로 PCR을 실시한 후 서열분석기(Applied Biosystems model 310 automatic DNA sequencer)로 서열을 분석하였다.The 16S rDNA sequence of the AR030054 strain was analyzed in a conventional manner. Primer was used by Bioneer 27F and 1492R primer at a concentration of 10 pmol, PCR was carried out for 30 cycles at 94 ℃, 1 minute, annealing 54 ℃, 45 seconds, 72 ℃, 3 minutes, denatured sequencer ( The sequence was analyzed by Applied Biosystems model 310 automatic DNA sequencer.

AR030054 균주는 서열목록 1의 16S rDNA 서열을 갖는 것으로 NCBI (National Center for Biotechnology Information) 블라스트한 결과 키타사토스포라 키후넨시스(Kitasatospora kifunensis) DSM 6307T , 키타사토스포라 니포넨시스(Kitasatospora nipponensis) HKI 0315T와 각각 99 %의 유사도를 나타내었다. 또한 키타사토스포라 속(Kitasatospora sp.) 서열 유사성 분석을 수행한 결과를 도 3에 필로제네틱 트리(Phylogenetic tree)상에 나타내었고, AR030054 균주는 키타사토스포라 니포넨시스(Kitasatospora nipponensis) HKI 0315T와 키타사토스포라 아자티카(Kitasatospora azatica) NBRC 13803T와 가장 인접해 있음을 알 수 있었다.The AR030054 strain had a 16S rDNA sequence of SEQ ID NO: 1 and was blasted by National Center for Biotechnology Information (NCBI) Kitasatospora kifunensis DSM 6307 T , Kitasatospora nipponensis 99% similarity with HKI 0315 T respectively. Also in the genus Kitasatospora sp.) The results of sequence similarity analysis are shown on the Phylogenetic tree in FIG. 3, and the AR030054 strain is Kitasatospora. nipponensis ) HKI 0315 T and Kitasatospora azatica NBRC 13803 T were found to be closest to each other.

따라서 실시예 2의 (1) 및 (2)의 결과를 통해 AR030054 균주는 키타사토스포라 속(Kitasatospora sp .) 신균주임을 알 수 있었고, 이를 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054) 로 명명하였다. 또한, 이 균주를 2006년 1월 25일에 한국생명공학연구원 유전자은행에 기탁하였으며, 수탁번호는 KCTC 10904BP로 부여받았다.Therefore, through the results of (1) and (2) of Example 2, the AR030054 strain is a genus Kitasatospora. sp . ) Was found to be a new strain, and this was genus AR030054 ( Kitasatospora sp . AR030054). In addition, the strain was deposited with the Korea Biotechnology Research Institute Gene Bank on January 25, 2006, and the accession number was assigned to KCTC 10904BP.

실시예Example 3: 활성물질의 분리 3: separation of active substance

먼저 키타사토스포라 속 AR030054 (Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP]를 표 1의 G.S.S. 배지를 사용하여 7 일간 28 ℃, 140 rpm에서 10 ℓ 배양하였다. 배양액 10ℓ를 6,000 rpm에서 30 분간 원심분리하여 상등액을 분리한 후, 상등액을 에틸 아세테이트로 추출하여 감압농축하였다(318.4 mg). 다음으로 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(silica gel column chromatography)를 실시하였다. 이 때 실리카 겔 분말은 머크(Merck)사 제품을 이용하였고, 클로로포름과 메탄올을 50 : 1 ~ 1 : 1로 흘려주면서 분획한 것을 감압농축한 후 증류수에 녹여 웰-확산 분석을 통해 활성 분획을 확인하였다(59.1mg). 상기 활성 분획을 실리카 겔 TLC 판(0.5 mm × 1 mm)상에서 클로로포름과 메탄올을 8 : 1(v/v) 로 혼합한 전개용액을 이용해 분리한다. 다음으로 ODS TLC판 상에서 68 (v/v)% 아세토나이트릴 전개 용액을 이용해 분리하였다(1 mg). 상기 각 분리 단계마다 실시예 1의 (1)에 설명된 웰-확산 분석(Well-diffusion assay)을 실시하여 아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해활성이 높은 부분으로 다음 분리단계에 이용하였다.First, Kitasatospora genus AR030054 ( Kitasatospora sp . AR030054) [KCTC10904BP] was incubated for 10 days at 28 ° C. and 140 rpm using GSS medium of Table 1 for 7 days. The supernatant was separated by centrifugation for 10 L at 6,000 rpm for 30 minutes, and then the supernatant was extracted with ethyl acetate and concentrated under reduced pressure (318.4 mg). Next, silica gel column chromatography was performed. At this time, the silica gel powder was manufactured by Merck Co., Ltd., while chloroform and methanol were separated by flowing 50: 1 ~ 1: 1, concentrated under reduced pressure and dissolved in distilled water to confirm the active fraction through well-diffusion analysis. (59.1 mg). The active fraction is separated on a silica gel TLC plate (0.5 mm × 1 mm) using a developing solution in which chloroform and methanol are mixed at a ratio of 8: 1 (v / v). Next separated on ODS TLC plate using 68 (v / v)% acetonitrile developing solution (1 mg). In each separation step, a well-diffusion assay described in (1) of Example 1 was performed to use a high acyl homoserine lactone competitive inhibitory activity in the next separation step.

최종적으로 얻어진 1 mg의 화합물의 순수 정제 여부를 HPLC로 확인하였다. 이 때 컬럼은 YMC ODS, Φ250 × 4.6 mm을 사용하였고, 68 (v/v)% 아세토니트릴로 유속 0.5 ml/min로 분석하였다. 활성 피크는 40.7 분에서 나타났고(도 4), UV 흡수는 210 nm에서 최대 피크를 나타내는 것을 확인하였다.It was confirmed by HPLC whether or not pure purification of the finally obtained 1 mg of the compound. At this time, the column was YMC ODS, Φ250 × 4.6 mm, and was analyzed at a flow rate of 0.5 ml / min with 68 (v / v)% acetonitrile. The active peak appeared at 40.7 minutes (FIG. 4) and the UV absorption was found to show the maximum peak at 210 nm.

실시예Example 4: 활성물질의 동정 4: Identification of active substance

실시예 3의 활성물질에 대하여 13C-NMR과 1H-NMR을 실시하였고, 그 결과를 도 5와 도 6에 나타내었다. 1H-1H COSY 스펙트럼 결과는 도7 에 나타내었다. 또한 HMBC(Hetero Multiple Bond Correlation) 스펙트럼을 측정하여 도 8에 나타내었다. HMQC(Hetero Multiple Quantum Correlation) 스펙트럼을 측정하여 도 9에 나타내었다. 분자량 측정을 위하여 ESI-MS로 70 eV에서 분자량을 측정하였고, JEOL JMS-SX 102A 스펙트럼을 도 10에 나타내었다. 13 C-NMR and 1 H-NMR were performed on the active material of Example 3, and the results are shown in FIGS. 5 and 6. 1 H- 1 H COSY spectrum results are shown in FIG. In addition, it is shown in Figure 8 by measuring the Hetero Multiple Bond Correlation (HMBC) spectrum. Hetero multiple quantum correlation (HMQC) spectra were measured and shown in FIG. 9. Molecular weight was measured at 70 eV by ESI-MS for molecular weight measurement, and JEOL JMS-SX 102A spectrum is shown in FIG. 10.

상기 결과를 통해 활성물질이 화학식 1의 피에리시딘 A1(piericidin A1)임을 확인할 수 있었고, 활성물질의 물리화학적 특징을 표 3에 나타내었다.Through the resulting active material was found to be pieri when Dean A 1 (piericidin A 1) of the formula (1), and showed the following physico-chemical characteristics of the active material are shown in Table 3.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112006023892396-pat00003
Figure 112006023892396-pat00003

외관Exterior 백색 분말  White powder 분자식Molecular formula C25H37NO4 C 25 H 37 NO 4 분자량Molecular Weight 415 g/mol  415 g / mol UV λmax (nm)UV λ max (nm) 210  210 HPLC(Rt)a (minute)HPLC (Rt) a (minute) 40.7  40.7 용해가능 용매Soluble Solvent 메탄올, DMSO, 에틸아세테이트  Methanol, DMSO, ethyl acetate

실시예Example 5:  5: 피에리시딘Pierreicidin A A 1One 의 활성 측정Activity measurement

도 11은 분리된 활성 물질의 농도에 따른(1μM, 5μM, 10μM, 50μM, 100μM, 500μM, 750μM, 1000μM)아실 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성 실험 결과이다. 이 때 1μM을 제외한 5μM에서 1000μM 농도에까지 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성이 나타났고, 1000μM 농도에서는 생육저지환이 발생하기 시작하였다. 상기 결과는 피에리시딘 A1가 1 mM 미만에서는 항균활성을 나타내지 않으면서 호모세린 락톤 경쟁적 저해 활성을 나타내는 것을 나타낸다. 즉, 항생제 또는 항균제로서 항균활성을 나타내지 않으면서도, 세균 적정밀도 인식을 저해함으로써 항생제 내성을 유발하지 않는 새롭고 유용한 식물병 억제제로서의 사용 가능성을 보여준다.11 is in accordance with the concentration of the isolated active material (1 μ M, 5 μ M , 10 μ M, 50 μ M, 100 μ M, 500 μ M, 750 μ M, 1000 μ M) acyl homoserine lactone competitive inhibition The results of the active experiment. At this time, in the 5 μ M except 1 μ M 1000 μ M concentrations far got a competitive inhibitory activity displayed homoserine lactone, 1000 μ M concentration began to occur preventing the growth rings. The results show that pierycidin A 1 exhibits homoserine lactone competitive inhibitory activity without showing antimicrobial activity at less than 1 mM. That is, it shows the possibility of using it as a new and useful plant disease inhibitor which does not cause antibiotic resistance by inhibiting bacterial titration recognition without showing antimicrobial activity as an antibiotic or antimicrobial agent.

실시예Example 6:  6: 식물병Plant disease 억제능Inhibitory ability 측정 Measure

식물 병원성 균주로는 오토인듀서(autoinducer)로 인해 병원성이 나타난다고 알려져 있는 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora)를 사용하였으며, 적용 대상 작물로는 감자를 이용하였다. 병원균인 어위니아 카로토보라와 실시예 3에서 분리한 활성물질의 농도를 변화시키면서 감자에 처리하여 실험을 수행하였다.As plant pathogenic strains, Erwinia carotovora , which is known to be pathogenic due to autoinducers , was used. Potatoes were used as crops to be applied. Experiments were carried out by treating the potato with varying concentrations of the pathogen Erwinia carotobora and the active substance isolated in Example 3.

병원균인 어위니아 카로토보라를 LB 브로스 배지에서 30 ℃, 16시간 동안 배양하였다. 새로운 LB 브로스 배지에 상기의 배양균을 1 % 접종하여 30 ℃, 16시간 동안 재배양하였다. 상기와 같이 배양한 어위니아 카로토보라 배양액의 OD값을 1로 조정하고 10-1에서 10-4까지 연속 희석하여 감자에 10 ㎕씩 접종시켰다. 감자는 아무것도 처리하지 않은 자연 그대로의 것을 사용하였다. 병의 발생은 육안으로 관찰하였으며, 20 시간이 경과한 후에 문드러진 형태의 무름병 증세가 나타나고 갈색을 띠면 감자에 병이 발생한 것으로 판단하였다.The pathogen, Erwinia carotobora, was cultured in LB broth medium for 30 ° C. for 16 hours. 1% of the culture was inoculated in fresh LB broth medium and cultured at 30 ° C. for 16 hours. The OD value of the Erwinia carotobora culture cultured as described above was adjusted to 1, and serially diluted from 10 −1 to 10 −4 to inoculate 10 μl of potatoes. Potato was used as it is without processing anything. The incidence of the disease was visually observed, and after 20 hours, the diseased symptom of the form of obliteranous disease appeared brown, and it was judged that the disease occurred in the potato.

병원균의 농도The concentration of the pathogen 10-1 10 -1 10-2 10 -2 10-3 10 -3 10-4 10 -4 무른 부위 크기Soft area size ++++++ ++++ ±± --

화학식 1의 활성물질은 증류수로 희석하여 최종농도 0μM, 5μM, 50μM, 500μM이 되도록 어위니아 카로토보라의 배양액의 10-2 희석액에 투입하여 용해시킨 후, 이 혼합된 용액 10 ㎕를 피펫팁으로 절단된 감자의 표면에 살짝 상처를 내면서 접종하고 20 시간 후에 병의 발생을 확인하였다. 이때, +의 개수가 많을수록 무름병의 발생 정도가 심한 것이며, 이는 상기에서와 같이 육안으로 무른 부위를 측정하여 판별하였다.Active substance of the formula (1) was diluted to a final concentration of 0 μ M, 5 μ M, 50 μ M, 500 μ M such that the melting were charged into a 10 -2 dilution of the culture solution of the control Winiah Caro Sat See with distilled water, the mixture 10 μl of the prepared solution was inoculated with a small wound on the surface of the potato cut with the pipette tip, and the occurrence of the disease was confirmed 20 hours later. In this case, the greater the number of +, the more severe the incidence of choking disease, which was determined by measuring the dried part with the naked eye as described above.

활성물질 농도Active substance concentration 0μM0 μ M 5μM5 μ M 50μM50 μ M 500μM500 μ M 무른 부위 크기Soft area size ++++ ++ -- --

상기 표 4 및 표 5에서 병원균인 어위니아 카로토보라에 의한 무른 부위의 크기는 -는 무른 부위 없음, +는 무른 부위 약 1 cm 이하, ++는 약 1.5 cm, +++는 약 2 cm 를 나타낸다.In Table 4 and Table 5, the size of the soft part by the pathogen Erwinia carotobora is-no soft part, + is soft part about 1 cm or less, ++ is about 1.5 cm, +++ is about 2 cm Indicates.

상기 표 5에서 나타냈듯이, 병원균인 어위니아 카로토보라 농도가 10-2일 때, 실시예 3의 활성물질 농도가 5μM이상이면 무름병 발생이 억제됨을 확인하였다(도 12)Table 5 did appear as, the active substance concentration at which the pathogen Mermaid Winiah Caro sat see concentration 10 to 2, Example 3 is more than 5 μ M is rot inhibited generation was confirmed (Fig. 12)

상기와 같은 방법으로 배양한 어위니아 카로토보라 배양액의 OD값을 1로 조정하고 10-1에서 10-4까지 연속희석하여 배추에 10 ㎕씩 접종시켰다. 배추는 아무것도 처리하지 않은 자연 그대로의 것을 사용하였다. 병의 발생은 육안으로 관찰하였으며, 20 시간이 경과한 후에 문드러진 형태의 무름병 증세가 나타나고 갈색을 띠면 배추에 병이 발생한 것으로 판단하였다.The OD value of the Erwinia carotobora culture medium cultured in the same manner as above was adjusted to 1, and serially diluted from 10 −1 to 10 −4 to inoculate 10 μl into the cabbage. Chinese cabbage was used as it is without any processing. The incidence of the disease was observed with the naked eye. After 20 hours, the diseased symptom appeared as brownish symptom.

병원균의 농도The concentration of the pathogen 10-1 10 -1 10-2 10 -2 10-3 10 -3 10-4 10 -4 무른 부위 크기Soft area size ++++++ ++++ ±± --

위와 같은 방법으로 화학식 1의 활성물질을 증류수로 희석하여 최종농도 0μM, 5μM, 10μM, 100μM이 되도록 어위니아 카로토보라의 배양액의 10-2 희석액에 투입하여 용해시킨 후, 이 혼합된 용액 10 ㎕를 피펫팁으로 절단된 배추의 표면에 살짝 상처를 내면서 접종하고 20 시간 후에 병의 발생을 확인하였다. 이때, +의 개수가 많을수록 무름병의 발생 정도가 심한 것이며, 이는 상기에서와 같이 육안으로 무른 부위를 측정하여 판별하였다.Above and diluted with distilled water to an active material of formula (1) in the same way to a final concentration of 0 μ M, 5 μ M, 10 μ M, 100 μ M such that the melting were charged into a 10 -2 dilution of the culture solution of the control Winiah Caro sat see that Thereafter, 10 μl of the mixed solution was inoculated with a slight wound on the surface of the cabbage cut with a pipette tip, and the occurrence of the disease was confirmed 20 hours later. In this case, the greater the number of +, the more severe the incidence of choking disease, which was determined by measuring the dried part with the naked eye as described above.

활성물질 농도Active substance concentration 0μM0 μ M 5μM5 μ M 10μM10 μ M 100μM100 μ M 무른 부위 크기Soft area size ++++ ++ ±± --

상기 표 6 및 표 7에서 병원균인 어위니아 카로토보라에 의한 무른 부위의 크기는 -는 무른 부위 없음, ±는 무른 부위 약 0.2 cm, +는 약 0.5 cm, ++는 약 1 cm, +++는 약 1.5 cm 를 나타낸다.In Table 6 and Table 7, the size of the soft part by the pathogen Erwinia carotobora is-no soft part, ± is soft part about 0.2 cm, + is about 0.5 cm, ++ is about 1 cm, ++ + Represents about 1.5 cm.

상기 표 6에서 나타냈듯이, 병원균인 어위니아 카로토보라 농도가 10-2일 때, 실시예 3의 활성물질 농도가 5μM이상이면 무름병 발생이 억제됨을 확인하였다(도 13).When the table shown in figured as 6, the pathogen Mermaid Winiah Caro sat see concentration 10 to 2, the active substance concentration in Example 3 is more than 5 μ M is rot inhibited generation was confirmed (Fig. 13).

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 키타사토스포라 속 AR030054(Kitasatospora sp . AR030054)[KCTC10904BP]에서 분리한 피에리시딘 A1은 아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)의 경쟁적 저해활성을 가지므로 세균 적정밀도 인식(Quorum sensing) 저해제로 이용될 수 있고, 따라서 다양한 세균성 유기체에 의해 초래되는 감염성 식물병의 치료 또는 예방에 사용될 수 있다.As described above, pieri when Dean A 1 isolated from the invention Kita Sato spokes la in AR030054 (Kitasatospora sp. AR030054) [ KCTC10904BP] Because of the competitive inhibition activity of the acyl homoserine lactone (acyl homoserine lactone) It can be used as a bacterial quantum sensing inhibitor, and thus can be used for the treatment or prevention of infectious plant diseases caused by various bacterial organisms.

서열목록 전자파일 첨부 Attach sequence list electronic file

Claims (3)

아실 호모세린 락톤(acyl homoserine lactone)을 신호전달물질로 분비하는 세균에 의한 감염성 식물병에 대한,For infectious plant diseases caused by bacteria that secrete acyl homoserine lactone as a signaling material, 상기 아실 호모세린 락톤의 경쟁적 저해 활성을 가지는 화학식 1의 피에리시딘 A1(piericidin A1) 또는 그 약제학적으로 허용가능한 염을 유효성분으로 하는 식물병 억제제.Plant Disease inhibitor acceptable salt pieri when Dean A 1 (piericidin A 1) or a pharmaceutical of the formula (1) having a competitive inhibitory activity of the acyl homoserine lactone as an active ingredient. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112007032552817-pat00004
Figure 112007032552817-pat00004
청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 식물병은 어위니아 카로토보라(Erwinia carotovora) 또는 아그로박테리움 투메파시엔스(Agrobacterium tumefaciens) 감염으로 인한 식물병인 것을 특징으로 하는 식물병 억제제.The plant disease is Erwinia carotovora ) or Agrobacterium tumefaciens tumefaciens ) Plant disease inhibitor, characterized in that the plant disease caused by infection. 키타사토스포라 속 AR030054(Kitasatospora sp . AR030054)[KCTC10904BP]를 배양하여 화학식 1의 피에리시딘 A1(piericidin A1)을 생산하는 방법.Kitasatospora genus AR030054 ( Kitasatospora sp . Culturing the AR030054) [KCTC10904BP] A method of producing a Dean pieri when A 1 (piericidin A 1) of the formula (I). [화학식 1][Formula 1]
Figure 112006023892396-pat00005
Figure 112006023892396-pat00005
KR1020060031058A 2006-04-05 2006-04-05 Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone KR100743672B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060031058A KR100743672B1 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060031058A KR100743672B1 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100743672B1 true KR100743672B1 (en) 2007-07-30

Family

ID=38499803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060031058A KR100743672B1 (en) 2006-04-05 2006-04-05 Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100743672B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11800871B2 (en) 2018-01-22 2023-10-31 Andong National University Industry-Academic Cooperation Foundation Paenibacillus elgii AM-67 strain and biopesticide composition containing same

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05339156A (en) * 1992-06-08 1993-12-21 Kobe Steel Ltd Selective cytotoxic agent for human tumor cell

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05339156A (en) * 1992-06-08 1993-12-21 Kobe Steel Ltd Selective cytotoxic agent for human tumor cell

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11800871B2 (en) 2018-01-22 2023-10-31 Andong National University Industry-Academic Cooperation Foundation Paenibacillus elgii AM-67 strain and biopesticide composition containing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Oskay Effects of some environmental conditions on biomass and antimicrobial metabolite production by Streptomyces sp., KGG32.
Belghit et al. Activity of 2, 4-Di-tert-butylphenol produced by a strain of Streptomyces mutabilis isolated from a Saharan soil against Candida albicans and other pathogenic fungi
Lemessa et al. Screening rhizobacteria for biological control of Ralstonia solanacearum in Ethiopia
Schrey et al. Production of fungal and bacterial growth modulating secondary metabolites is widespread among mycorrhiza-associated streptomycetes
Khebizi et al. Oligomycins A and E, major bioactive secondary metabolites produced by Streptomyces sp. strain HG29 isolated from a Saharan soil
Kim et al. Identification and biocontrol efficacy of Streptomyces miharaensis producing filipin III against Fusarium wilt
Aftab et al. Antitumor compounds from Streptomyces sp. KML-2, isolated from Khewra salt mines, Pakistan
Zhou et al. Biocontrol potential of a newly isolated Streptomyces sp. HSL-9B from mangrove forest on postharvest anthracnose of mango fruit caused by Colletotrichum gloeosporioides
KR102375336B1 (en) Composition for controlling plant diseases using Brevibacillus brevis HK544
KR100724770B1 (en) Kitasatospora sp. ar030054 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone
KR20170054894A (en) Composition for controlling root knot nematode comprising kojic acid as effective component and uses thereof
KR100743672B1 (en) Piericidin a1 with competitive inhibitory activity of acyl homoserine lactone
Chandrakar et al. Studies on the production of broad spectrum antimicrobial compound polypeptide (actinomycins) and lipopeptide (fengycin) from Streptomyces sp. K-R1 associated with root of Abutilon indicum against multidrug resistant human pathogens
US20030130121A1 (en) Novel bacterial isolate and the preparation and use of its active metabolites
JP5220862B2 (en) Novel compound signamycin, production method thereof, and use thereof
Ongena et al. Amino acids, iron, and growth rate as key factors influencing production of the Pseudomonas putida BTP1 benzylamine derivative involved in systemic resistance induction in different plants
Suryanto et al. Antimicrobial activity of some bacterial isolates from Sibolangit Natural Recreational Park of north Sumatra, Indonesia
Sedjoah et al. Overexpression of PPtase in Streptomyces sp. NAUS: Increasing biocontrol potential against postharvest tomato fruit decay and isolation of a novel antifungal compound
Viswanathan et al. Production of secondary metabolites by strains of Pseudomonas spp. antagonistic to Colletotrichum falcatum causing red rot disease in sugarcane
KR101206883B1 (en) Novel Streptomyces sp. with Quorum Sensing inhibition activity
Tabarez Discovery of the new antimicrobial compound 7-O-malonyl macrolactin A
Jeon et al. Pentaene macrolides AB023a and takanawaene C produced by Streptomyces xanthocidicus strain S3 for controlling pepper anthracnose
KR100563298B1 (en) Streptomyces sp. as biocontrol agents against potato common scab
KR102509349B1 (en) Method for preparing a composition for crop management using Streptomyces sp. mutant U67-46
Hinterdobler et al. Chemical diversity and richness of fungal endophytes from Costa Rican Palicourea and Psychotria species (Rubiaceae)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120703

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee