NL9001294A - Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit - Google Patents

Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit Download PDF

Info

Publication number
NL9001294A
NL9001294A NL9001294A NL9001294A NL9001294A NL 9001294 A NL9001294 A NL 9001294A NL 9001294 A NL9001294 A NL 9001294A NL 9001294 A NL9001294 A NL 9001294A NL 9001294 A NL9001294 A NL 9001294A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
osmotin
fungal
protein
proteins
plants
Prior art date
Application number
NL9001294A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Mogen Int
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 Mogen Int filed Critical Mogen Int
Priority to NL9001294A priority Critical patent/NL9001294A/en
Publication of NL9001294A publication Critical patent/NL9001294A/en

Links

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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/38Solanaceae [Potato family], e.g. nightshade, tomato, tobacco or chilli pepper
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08Magnoliopsida [dicotyledons]
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/10Apiaceae or Umbelliferae [Carrot family], e.g. parsley, caraway, dill, lovage, fennel or snakebed
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/20Fabaceae or Leguminosae [Pea or Legume family], e.g. pea, lentil, soybean, clover, acacia, honey locust, derris or millettia
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/08Magnoliopsida [dicotyledons]
    • A01N65/38Solanaceae [Potato family], e.g. nightshade, tomato, tobacco or chilli pepper
    • A01N65/385Tobacco
    • 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
    • A01N65/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
    • A01N65/40Liliopsida [monocotyledons]
    • A01N65/44Poaceae or Gramineae [Grass family], e.g. bamboo, lemon grass or citronella grass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants

Abstract

Compsns. contain an osmotin-type protein (I) derived from plant (cells). Pref. (I) is (a) protein AP20 derived from tobacco plants, (b) osmotin I or II derived from tobacco plants, or (c) an osmotin-type protein derived from tomato plants. Proteins are described, e.g. in Plant Physiol., 87, (1987) and 90, 1096 (1989), and their aminoacid sequences are given.

Description

Nieuwe anti-schimmel preparaten^alsmede werkwijzen voor de bereiding van dergelijke preparatenNovel anti-fungal preparations as well as methods for the preparation of such preparations

Gebied van de techniekField of technology

De uitvinding heeft betrekking op de remming van schimmelgroei met behulp van eiwitten die uit planten kunnen worden geïsoleerd. De uitvinding voorziet in werkwijzen voor de bereiding van dergelijke eiwitten in een werkzame vorm, alsmede werkzame formuleringen van dergelijke eiwitten.The invention relates to the inhibition of fungal growth using proteins that can be isolated from plants. The invention provides methods for the preparation of such proteins in an active form, as well as active formulations of such proteins.

Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

Planteëiwitten met anti-schimmel werking zijn bekend. Een chitinase gezuiverd uit de boon bewerkstelligt remming in de groei van de schimmel Trichoderma viride in agarplaat-tests (Schlumbaum c.s. 1986, Nature 324, 365-367). Genoemd enzym heeft echter slechts een beperkt anti-schimmel effect op bijvoorbeeld de ascomyceet Cladosporium cucumerinum. en geen effect op de groei van ondermeer de oomyceten Phvtophthora cactorum, Pvthium aphanidermatum. en Pythium ultimum. Belangrijk nadeel van dit enzym is dan ook het beperkte werkingsspectrum.Plant proteins with anti-fungal action are known. A chitinase purified from the bean effects inhibition of the growth of the fungal Trichoderma viride in agar plate assays (Schlumbaum et al. 1986, Nature 324, 365-367). However, said enzyme has only a limited anti-fungal effect on, for example, the ascomycete Cladosporium cucumerinum. and no effect on the growth of, among others, the oomycetes Phvtophthora cactorum, Pvthium aphanidermatum. and Pythium ultimum. An important disadvantage of this enzyme is therefore the limited spectrum of action.

Een erwte chitinase met een groeiremmend effect op Trichoderma viride in agarplaat-tests wordt beschreven door Mauch c.s.. (Plant Physiol., 1988, 88/ 936-942. In een vergelijkbare test werd vastgesteld dat β-l,3-glucanase een groeiremmend effect heeft op Fusarium solani f.sp. pisi.A pea chitinase with a growth inhibitory effect on Trichoderma viride in agar plate assays is described by Mauch et al. (Plant Physiol., 1988, 88 / 936-942. In a similar assay, it was found that β-1,3-glucanase has a growth inhibitory effect. at Fusarium solani f.sp.pisi.

Een preparaat met een hydrolytisch effect op de gepreprareerde celwanden van Verticillium alboatrum bestaande uit een combinatie van een gezuiverd endo-B-1,3-glucanase van tomaat en een exo-B-l,3-glucanase van schimmel origine wordt beschreven door Young & Pegg (1982, Physiol. Plant. Pathol. 21, 411-423). Elk afzonderlijk hadden geen van beide enzymen effect.A preparation with a hydrolytic effect on the prepared cell walls of Verticillium alboatrum consisting of a combination of a purified tomato endo-B-1,3 glucanase and an exo-Bl, 3-glucanase of fungal origin is described by Young & Pegg ( 1982, Physiol, Plant, Pathol. 21, 411-423). Neither enzyme had any effect.

Een aantal thioninen ondermeer uit bladeren van gerst, mais, tarwe, rogge en verschillende dicotyle planten, die een significant anti-schimmel effect vertonen in in vitro tests, wordt verder beschreven door Bohlmann, H. c.s..A number of thionins, inter alia, from leaves of barley, maize, wheat, rye and various dicotyledonous plants, which show a significant anti-fungal effect in in vitro assays, are further described by Bohlmann, H. et al.

(1988) EMBO J. 7:1559-1565.(1988) EMBO J. 7: 1559-1565.

Planteëiwitten die een versterkend effect hebben op het schimmelremmend effect van antibiotica worden verder ondermeer beschreven in octrooiaanvrage PCT/US88/03420. Deze planteëiwitten worden in het algemeen aangeduid met de term synergistische anti-schimmel eiwitten of SAFP's. SAFP's worden ondermeer gebruikt in combinatie met polyoxinen en nikkomycinen, die beide afzonderlijk reeds werkzaam zijn tegen fytopathogene schimmels; in combinatie met SAFPs kunnen verbeteringen van de effectiviteit worden verkregen in de orde van een factor 10 tot 100. SAFPs hebben op zichzelf echter geen anti-schimmel werking.Plant proteins that have an enhancing effect on the anti-fungal effect of antibiotics are further described, inter alia, in patent application PCT / US88 / 03420. These plant proteins are generally referred to by the term synergistic anti-fungal proteins or SAFPs. SAFPs are used, inter alia, in combination with polyoxins and nikkomycins, both of which are already individually active against phytopathogenic fungi; in combination with SAFPs, efficacy improvements can be obtained on the order of a factor of 10 to 100. However, SAFPs do not in themselves have anti-fungal activity.

Door bovengenoemde nadelen van reeds bekende eiwitten bestaat behoefte aan nieuwe eiwitten met een schimmelremmend effect en een bij voorkeur breed werkingsspectrum.Due to the above-mentioned drawbacks of already known proteins, there is a need for new proteins with an anti-fungal effect and a preferably broad spectrum of action.

Beschrijving van de uitvindingDescription of the invention

De uitvinding nu voorziet in nieuwe eiwitten die een verrassend goede werking vertonen tegen schimmels, nieuwe werkwijzen voor de bereiding van dergelijke eiwitten in een werkzame vorm, en werkzame formuleringen van dit eiwit in een anti-schimmel preparaat. Het preparaat bevat daartoe als aktief bestanddeel een osmotine of osmotine-achtig eiwit uit planten of plantecellen.The invention now provides new proteins which show surprisingly good activity against fungi, new methods for the preparation of such proteins in an active form, and effective formulations of this protein in an anti-fungal preparation. To this end, the preparation contains as active ingredient an osmotin or osmotin-like protein from plants or plant cells.

In het algemeen werd gevonden dat indien planten worden behandeld met een incompatibel pathogeen enkele dagen na inoculatie eiwit uit deze planten kan worden geïsoleerd waarvan na scheiding fracties kunnen worden verkregen die een krachtig schimmelremmend effect bewerkstelligen. In tabak en tomaat werd gevonden dat het remmend effect in een aantal fracties niet kon worden toegeschreven aan B-1,3-glucanases of chitinases, daar in het verder gezuiverde eiwit-preparaat met schimmelremmende werking geen glucanase-of chitinase-activiteit kon worden aangetoond. De anti-schimmelactiviteit bleek hitte gevoelig. Het actieve bestanddeel uit tabak werd geïdentificeerd als een hydrofoob eiwit met een molecuulgewicht van ongeveer 24 kD, een basisch isoelectrisch punt (pi), en werd aangeduid als AP20. Na zuivering en bepaling van de aminozuurvolgorde van de N-terminus van AP20 bleek dat dit gedeelte identiek is aan het overeenkomstige gedeelte van het bekende eiwit osmotine uit tabak (Singh, N.K. c.s. Plant Physiol. 1987, 85/ 529-536; Singh, N.K. c.s. Plant physiol. 1989, 90, 1096-1101) en behoort tot de groep van plante-eiwitten aangeduid als osmotinen of osmotine-achtige eiwitten. Plante-osmotinen worden ondermeer beschreven door Singh, N.K. c.s.. supra. Osmotine dankt zijn naam aan de bevinding dat het eiwit gesynthetiseerd wordt en accumuleert tijdens ondermeer osmotische adaptatie van plantecellen in een medium dat hoge concentraties natriumchloride, kaliumchloride of polyethyleenglycol bevat; accumulatie van osmotine is echter afhankelijk van voortdurende aanwezigheid van genoemde osmotische agentia. Onder invloed van (sommige) niet-osmotische agentia als cadmiumchloride treedt geen accumulatie van osmotine op (King c.s.. 1986, Plant Mol. Biol. 7: 441-449).In general, it has been found that if plants are treated with an incompatible pathogen, a few days after inoculation, protein can be isolated from these plants, from which fractions can be obtained which have a potent fungicidal effect after separation. In tobacco and tomato it was found that the inhibitory effect in some fractions could not be attributed to B-1,3 glucanases or chitinases, since no glucanase or chitinase activity could be detected in the further purified protein preparation with fungicidal activity. . The anti-fungal activity proved to be heat sensitive. The tobacco active ingredient was identified as a hydrophobic protein with a molecular weight of about 24 kD, a basic isoelectric point (pi), and was designated AP20. After purification and determination of the amino acid sequence of the N-terminus of AP20, it was found that this part is identical to the corresponding part of the known protein osmotin from tobacco (Singh, NK et al. Plant Physiol. 1987, 85 / 529-536; Singh, NK et al. Plant Physiol. 1989, 90, 1096-1101) and belongs to the group of plant proteins referred to as osmotins or osmotin-like proteins. Plante osmotins are described, inter alia, by Singh, N.K. et al. supra. Osmotine gets its name from the finding that the protein is synthesized and accumulates during osmotic adaptation of plant cells in a medium containing high concentrations of sodium chloride, potassium chloride or polyethylene glycol; however, accumulation of osmotin is dependent on continued presence of said osmotic agents. Under the influence of (some) non-osmotic agents such as cadmium chloride, no accumulation of osmotin occurs (King et al. 1986, Plant Mol. Biol. 7: 441-449).

In tabak zijn twee osmotinen bekend, osmotine-I een wateroplosbare vorm, en osmotine-II, een detergens-oplosbare, relatief protease-resistente vorm. Beide osmotinen uit tabak hebben een molecuulgewicht van ongeveer 24 kD, vertonen onderling een zeer grote overeenkomst in de aminozuurvolgorde, alsook met een 24 kD osmotine-achtig eiwit uit tomaat (Lycopersicon esculentum), en in mindere mate met thaumatine-achtige eiwitten (waaronder thaumatine uit Thaumatococcus daniellii. 'pathogenesis-related protein S' (PR-S) uit tabak, en de zogenaamde bifunctionele mais trypsin/a-amylase inhibitor. Osmotine-achtige eiwitten, alle serologisch verwant en met een molecuulgewicht dat overeenkomt met de osmotinen uit tabak en tomaat worden ondermeer beschreven in gierst, soja, wortel (Daucus carota), katoen, aardappel (Solanum tuberosum), (Singh c.s.. 1987 P.N.A.S. USA 84, 739-743), lucerne (Medicago sativa). en boon (Phaseolus) (King c.s.. 1986, supra).Two osmotins are known in tobacco, osmotin-I a water-soluble form, and osmotin-II, a detergent-soluble, relatively protease-resistant form. Both tobacco osmotins have a molecular weight of approximately 24 kD, have a very similar amino acid sequence, as well as with a 24 kD osmotin-like protein from tomato (Lycopersicon esculentum), and to a lesser extent with thaumatin-like proteins (including thaumatin from Thaumatococcus daniellii 'pathogenesis-related protein S' (PR-S) from tobacco, and the so-called bifunctional corn trypsin / α-amylase inhibitor Osmotin-like proteins, all serologically related and with a molecular weight corresponding to the osmotins from tobacco and tomato are described inter alia in millet, soy, carrot (Daucus carota), cotton, potato (Solanum tuberosum), (Singh et al. 1987 PNAS USA 84, 739-743), lucerne (Medicago sativa). and bean (Phaseolus) ( King et al. 1986, supra).

Een effect van osmotine was tot dusverre niet bekend. Algemeen werd aangenomen dat osmotinen een functie hebben bij het verschaffen van osmotische tolerantie voor de plant wanneer deze wordt blootgesteld aan een lage waterpotentiaal (zie bijvoorbeeld Grosset c.s.. Plant Phys. (1990) 92, 520-527).An effect of osmotine has not been known so far. It has been generally believed that osmotins have a function in providing osmotic tolerance to the plant when exposed to low water potential (see, for example, Grosset et al. Plant Phys. (1990) 92, 520-527).

Op grond van de overeenkomst van de fysieke parameters, namelijk het nagenoeg identieke molecuulgewicht, een aminozuurvogorde die identiek is aan die van osmotine II uit tabak en nagenoeg identiek aan osmotine I uit tabak en osmotine (NP24) uit tomaat, en overeenkomstige pi van AP20 met bekende osmotinen moet geconcludeerd worden dat het anti-schimmel eiwit AP20 een osmotine is. Bovendien blijkt het osmotine eiwit NP24 uit tomaat eveneens een anti-schimmel effect te vertonen; verrassenderwijs moet geconcludeerd worden dat osmotinen uit tabak en tomaat een anti-schimmel effect blijken te bezitten en derhalve zeer geschikt zijn voor toepassing als aktief bestanddeel in schimmelremmende preparaten. Gezien de grote homologie tussen osmotinen in het plantenrijk ligt het voor de hand dat ook andere osmotinen dan die uit tabak en tomaat een anti-schimmel werking zullen bezitten, voorzover er voldoende aminozuurvolgorde homologie is.Due to the similarity of the physical parameters, namely the substantially identical molecular weight, an amino acid sequence identical to that of tobacco osmotin II and substantially identical to tobacco osmotin I and tomato osmotin (NP24), and corresponding pi of AP20 with known osmotins, it must be concluded that the anti-fungal protein AP20 is an osmotin. Moreover, the osmotin protein NP24 from tomato also appears to have an anti-fungal effect; surprisingly, it has to be concluded that osmotins from tobacco and tomato appear to have an anti-fungal effect and are therefore very suitable for use as an active ingredient in anti-fungal preparations. Given the great homology between osmotins in the plant kingdom, it is obvious that osmotins other than those from tobacco and tomato will also have an anti-fungal effect, provided there is sufficient amino acid sequence homology.

Ten behoeve van de duidelijkheid wordt onder osmotinen, of osmotine-achtige eiwitten verstaan: eiwitten met een aminozuur homologie van meer dan 80% met osmotine uit tabak (sequentie figuur 1) en een basische pi, waarvan synthese en accumulatie gecorreleerd is met osmotische adaptatie van plantecellen aan een hoog NaCl-houdend milieu, en die tenminste op één schimmel een groei-en/of sporulatieremmende werking hebben.For the sake of clarity, osmotins, or osmotin-like proteins, are understood to mean proteins with an amino acid homology of more than 80% with tobacco osmotin (sequence figure 1) and a basic pi, whose synthesis and accumulation is correlated with osmotic adaptation of plant cells with a high NaCl-containing environment, and which have a growth and / or anti-sporulation inhibiting effect on at least one fungus.

Bij voorkeur zal men voor de isolatie van osmotinen gebruik maken van de mogelijkheden om de synthese van het eiwit te induceren, bijvoorbeeld door planten te inoculeren met een pathogeen, met name een incompatibel pathogeen uit de groepen virussen, bacteriën of schimmels. Het is echter niet noodzakelijk dat planten met een pathogeen worden geïnoculeerd. Ook andere wijzen van inductie van de osmotine synthese zijn geschikt zoals bijvoorbeeld blootstelling van de planten, of plantecellen in culture, aan NaCl en/of polyethyleenglycol. Dit leidt tot zeer hoge concentraties osmotine in de cel; accumulatie-niveaus tot 12% van het totale cellullaire eiwitgehalte zijn gerapporteerd (Singh c.s.. (1987) Plant physiol., supra). Osmotine-synthese kan eveneens worden geïnduceerd middels behandeling van planten of plantecellen met ABA (Abscisic acid) (Singh c.s.. (1987) P.N.A.S., supra).Preferably, for the isolation of osmotins, use will be made of the possibilities to induce the synthesis of the protein, for example by inoculating plants with a pathogen, in particular an incompatible pathogen from the groups of viruses, bacteria or fungi. However, it is not necessary for plants to be inoculated with a pathogen. Other ways of inducing osmotin synthesis are also suitable, such as, for example, exposure of the plants, or plant cells in culture, to NaCl and / or polyethylene glycol. This leads to very high concentrations of osmotin in the cell; accumulation levels of up to 12% of the total cellular protein content have been reported (Singh et al. (1987) Plant physiol., supra). Osmotin synthesis can also be induced by treating plants or plant cells with ABA (Abscisic acid) (Singh et al. (1987) P.N.A.S., supra).

Planten waaruit osmotinen kunnen worden geïsoleerd zijn ondermeer gierst, sojaboon, wortel, katoen, tomaat, en aardappel, beschreven door Singh c.s.. (1987) P.N.A.S. USA 84: 739-743? en King c.s.(1988). Plant Mol.Biol. 10, 401-412, maar ook osmotinen (osmotine-achtige eiwitten) voorkomend in andere dan bovengenoemde planten zullen voldoen indien zij voldoende homologie bezitten met osmotine uit tabaksplanten, danwel fysieke paramaters hebben die vergelijkbaar zijn met osmotine uit de tabaksplant. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gebruik gemaakt van osmotine-achtige eiwitten geïsoleerd uit materiaal (waaronder bijvoorbeeld ook celcultures) van tabaksplanten die zijn blootgesteld aan een stress-factor, zoals bijvoorbeeld een osmotisch agens, droogte of een pathogeen, bijvoorkeur aan het tabaksmozaiek virus (TMVj, of tomaten-planten die zijn geïnoculeerd met de schimmel Phvtophthora infestans.Plants from which osmotins can be isolated include millet, soybean, carrot, cotton, tomato, and potato, described by Singh et al. (1987) P.N.A.S. USA 84: 739-743? and King et al. (1988). Plant Mol. Biol. 10, 401-412, but also osmotins (osmotin-like proteins) occurring in plants other than the above will suffice if they have sufficient homology with osmotin from tobacco plants, or have physical parameters comparable to osmotine from the tobacco plant. In a preferred embodiment of the invention, use is made of osmotin-like proteins isolated from material (including, for example, cell cultures) of tobacco plants exposed to a stress factor, such as, for example, an osmotic agent, drought or a pathogen, preferably the tobacco mosaic virus (TMVj, or tomato plants inoculated with the fungus Phvtophthora infestans.

Voor de isolatie van osmotine-achtige eiwitten kan men gebruik maken van (combinaties van) algemeen bekende eiwit-scheidingstechnieken, zoals bijvoorbeeld centrifugatie, chromatografie, electroforese en dergelijke. Voor preparatieve doeleinden zal men bij voorkeur gebruik maken van technieken die uitgaan van niet-denaturerende omstandigheden. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt gebruik gemaakt van gel-chromatografie en ionen-wisselaars chromatografie in combinatie met hydrofobe interactie chromatografie waarbij de elutie wordt gevolgd met behulp van UV-spectroscopie. De verkregen fracties kunnen worden geanalyseerd op de aanwezigheid van een remmend effect op de groei van al dan niet voorgekiemde sporen van schimmels die gevoelig zijn voor osmotine-achtige eiwitten, zoals bijvoorbeeld schimmels behorend tot het geslachtFor the isolation of osmotin-like proteins, use can be made of (combinations of) well-known protein separation techniques, such as, for example, centrifugation, chromatography, electrophoresis and the like. Preferably, techniques will be used which are based on non-denaturing conditions. In a preferred embodiment, use is made of gel chromatography and ion exchange chromatography in combination with hydrophobic interaction chromatography, the elution being monitored by UV spectroscopy. The fractions obtained can be analyzed for the presence of an inhibitory effect on the growth of spores, whether or not pre-germinated, of fungi sensitive to osmotin-like proteins, such as, for example, fungi belonging to the genus

Phvtophthora. Fusarium. Trichoderma. Penicillium en dergelijke, bij voorkeur op de groei van sporen van P.infestans. De (voorgekiemde) sporen (tussen 1 en 100 sporen per μΐ, bij voorkeur tussen 5 en 20 sporen per μΐ) kunnen worden getest op een geschikte voedingsbodem, zoals bijvoorbeeld 'potato dextrose agar' (PDA), en dergelijke. De ontwikkeling en groei van de schimmel kan eenvoudig worden gevolgd door kleuring van het mycelium op bepaalde tijdstippen na toediening van de fractie; uit vergelijking van incubaties van de schimmelsporen met een controle-preparaat kan de aanwezigheid van een anti-schimmel factor in de fractie worden vastgesteld. De fracties die een hitte-labiele anti-schimmel activiteit vertonen, kunnen geanalyseerd worden op aanwezigheid van osmotine-achtige eiwitten op grond van molecuulgewicht met behulp van electroforese- en/of immunoblot-technieken gebruik makend van antilichamen gericht tegen bijvoorbeeld osmotine uit tabak of PR-S. De osmotine-bevattende fracties kunnen verder worden gefractioneerd met behulp van bijvoorbeeld Hydrofobe Interactie Chromatografie (HIC) of •High Performance Liquid Chromatography' (HPLC); hiermee kan nagenoeg volledige zuiverheid worden verkregen. Volgens de hier beschreven werkwijze is het mogelijk osmotine-achtige eiwitten te isoleren uit elk plantemateriaal. Het zal duidelijk zijn dat afhankelijk van het uitgangsmateriaal kleine variaties op de beschreven werkwijze nodig kunnen zijn die voor een deskundige echter voor de hand liggen.Phvtophthora. Fusarium. Trichoderma. Penicillium and the like, preferably for the growth of spores of P.infestans. The (pre-sprouted) spores (between 1 and 100 spores per μΐ, preferably between 5 and 20 spores per μΐ) can be tested on a suitable medium, such as for example potato dextrose agar (PDA), and the like. The development and growth of the fungus can be easily monitored by staining the mycelium at certain times after fraction administration; by comparing incubations of the fungal spores with a control preparation, the presence of an anti-fungal factor in the fraction can be determined. The fractions exhibiting heat-labile anti-fungal activity can be analyzed for the presence of osmotin-like proteins by molecular weight using electrophoresis and / or immunoblot techniques using antibodies directed against, for example, tobacco osmotin or PR -S. The osmotin-containing fractions can be further fractionated using, for example, Hydrophobic Interaction Chromatography (HIC) or High Performance Liquid Chromatography (HPLC); with this almost complete purity can be obtained. According to the method described here, it is possible to isolate osmotin-like proteins from any plant material. It will be clear that, depending on the starting material, small variations on the described method may be necessary, which are obvious to a person skilled in the art.

Ten behoeve van de remming van schimmelgroei kunnen osmotinen ondermeer worden toegepast bij de conservering van voedingsmiddelen, cosmetica, geneesmiddelen, het gebruik in sproeiwater voor kamerplanten en landbouwgewassen, ter conservering van fruit, groente en andere gewassen die tijdelijk opgeslagen kunnen worden, en verder in al die gevallen dat remming van de schimmelgroei gewenst is, mits onder omstandigheden dat osmotinen actief zijn. Hierbij kan osmotine per se of in combinatie met een geschikte drager, desgewenst in combinatie met andere werkzame verbindingen worden toegediend in de vorm van poeders, kristallen, suspensies, geëmulgeerde suspensies, granulaten, aerosolen, oplossingen, gels of andersoortige verdunningsmiddelen of dragermaterialen.For the inhibition of fungal growth, osmotins can be used, among other things, in the preservation of foodstuffs, cosmetics, medicines, the use in spray water for houseplants and agricultural crops, for the preservation of fruit, vegetables and other crops that can be stored temporarily, and furthermore in all those cases where inhibition of fungal growth is desired, provided that osmotins are active under conditions. Hereby, osmotin may be administered per se or in combination with a suitable carrier, optionally in combination with other active compounds, in the form of powders, crystals, suspensions, emulsified suspensions, granules, aerosols, solutions, gels or other types of diluents or carrier materials.

Voor de toepassingen in preparaten kan bijvoorbeeld ter verbreding van het werkingsspectrum ook een combinatie van osmotine en andere schimmelremmende agentia gebruikt worden zoals klassieke schimmelantibiotica, SAFPs, en chemische fungiciden zoals polyoxinen, nikkomycinen, carboxymiden, aromatische koolwaterstoffen, carboxinen, morpholinen, sterolbiosynthese remmers, organofosforverbindingen en dergelijke, enzymen zoals glucanasen, chitinasen en dergelijke. Osmotine kan alleen of in combinatie met andere werkzame bestanddelen worden toegepast in concentraties die effectief zijn voor het beoogde doel; in het algemeen tussen 1 ^g/ml en 100 mg/ml (0.0001% (w/v) - 10% (w/v), bij voorkeur tussen 5 μg/ml en 5 mg/ml (0.0005% (w/v) - 0.5% (w/v), binnen pH-grenzen tussen 3.0 en 9.0. In het algemeen is het gewenst gebruik te maken van gebufferde preparaten, bijvoorbeeld met behulp van een fosfaat-buffer tussen 1 mM en 1 M, bij voorkeur tussen 10 mM en 100 mM, in het bijzonder tussen 15 en 50 mM, waarbij het gewenst is bij lage concentraties van de buffer ter verhoging van de ionsterkte een zout toe te voegen, bij voorkeur NaCl in concentraties tussen 1 mM en 1M, bij voorkeur tussen 10 en 100 mM.For use in preparations, for example, to broaden the spectrum of action, a combination of osmotin and other anti-fungal agents can also be used, such as classical anti-fungal antibiotics, SAFPs, and chemical fungicides such as polyoxins, nikkomycins, carboxymides, aromatic hydrocarbons, carboxins, morpholines, sterol biosynthetic inhibitors, organophosphines. and the like, enzymes such as glucanases, chitinases and the like. Osmotin can be used alone or in combination with other active ingredients at concentrations effective for its intended purpose; generally between 1 ^ g / ml and 100 mg / ml (0.0001% (w / v) - 10% (w / v), preferably between 5 μg / ml and 5 mg / ml (0.0005% (w / v) ) - 0.5% (w / v), within pH limits between 3.0 and 9.0 In general, it is desirable to use buffered preparations, for example, using a phosphate buffer between 1 mM and 1 M, preferably between 10 mM and 100 mM, in particular between 15 and 50 mM, it being desirable to add a salt at low concentrations of the buffer to increase the ionic strength, preferably NaCl in concentrations between 1 mM and 1M, preferably between 10 and 100 mM.

De volgende figuren verduidelijken de uitvinding. Figuur 1 toont de overeenkomst van de aminozuurvolgorde van AP20 met osmotinen II uit tabak zoals deze gepubliceerd is in een artikel van Singh c.s.. 1989, supra). osmotine I uit tabak (Singh c.s., 1987, supra) en een osmotine uit tomaat (King c.s. 1988, supra).The following figures illustrate the invention. Figure 1 shows the similarity of the amino acid sequence of AP20 with tobacco osmotins II as published in an article by Singh et al. 1989, supra). tobacco osmotin I (Singh et al., 1987, supra) and a tomato osmotin (King et al. 1988, supra).

De hierna gegeven voorbeelden dienen ter illustratie van de uitvinding en zijn op geen enkele wijze bedoeld als beperking.The examples given below are illustrative of the invention and are not intended to be limiting in any way.

E. Voorbeelden I Isolatie van AP20 uit TMV-geinduceerde tabaksplantenE. Examples I Isolation of AP20 from TMV-induced tobacco plants

Bladeren van tabak (Samsun NN) van 7 tot 8 weken oud werden geinoculeerd met tabaksmozaiekvirus (TMV) op een wijze bekend bij de onderzoeker in het gebied. Zeven dagen na inoculatie werd 400 gram bladeren geoogst en bij 4°C gehomogeniseerd in 600 ml 0.5 M NaOAc, 15 mM 2-mercaptoethanol, 4g actieve koolstof met behulp van een Waring blendor. Het homogenaat werd over kaasdoek gefiltreerd en het filtraat vervolgens 15 minuten gecentrifugeerd bij 5.000g. Het supematant werd 50 minuten gecentrifugeerd bij 22.000g en ontzout over een Sephadex G25 (Pharmacia) kolom, lengte 60 cm doorsnee 11,5 cm en geëquilibreerd in 20 mM NaOAc pH 5.2. De fractie met eiwitten werd gedurende de nacht (o/n) weggezet en vervolgens gedurende 45 minuten gecentrifugeerd bij 22.000g. Het supernatant werd geleid over een S-sepharose "fast flow" (Pharmacia) kolom, lengte 5cm doorsnee 5cm, die geëquilibreerd is met 20mM NaOAc pH 5.2, bij een doorstroomsnelheid van ca. 15ml per minuut. De niet gebonden eiwit-fractie werd opgevangen. De gebonden eiwitfractie werd geëlueerd met een tot 500 mM oplopende NaCl-gradiënt in bovengenoemde buffer, bij een doorstroom-snelheid van 3 ml per minuut; er werden fracties van 4,2 ml opgevangen. Van elke tweede fractie werd een deel geëlectroforeerd in een 12.5 % polyacrylamide gel in aanwezigheid van natriumdodecylsulfaat (SDS) waarbij molecuulgewichtsmarkers (66-20 kD) werden gebruikt als referentie. Een ander deel van dezelfde fracties werd getest op anti-schimmel activiteit.Tobacco leaves (Samsun NN) from 7 to 8 weeks old were inoculated with tobacco mosaic virus (TMV) in a manner known to the investigator in the area. Seven days after inoculation, 400 grams of leaves were harvested and homogenized at 4 ° C in 600 ml 0.5 M NaOAc, 15 mM 2-mercaptoethanol, 4g activated carbon using a Waring blendor. The homogenate was filtered over cheesecloth and the filtrate then centrifuged at 5,000g for 15 minutes. The supernatant was centrifuged at 22,000g for 50 minutes and desalted on a Sephadex G25 (Pharmacia) column, length 60 cm diameter 11.5 cm and equilibrated in 20 mM NaOAc pH 5.2. The protein fraction was left overnight (o / n) and then centrifuged at 22,000g for 45 minutes. The supernatant was passed over a S-sepharose "fast flow" (Pharmacia) column, 5cm in diameter, 5cm in length, equilibrated with 20mM NaOAc pH 5.2, at a flow rate of about 15ml per minute. The unbound protein fraction was collected. The bound protein fraction was eluted with a NaCl gradient up to 500 mM in the above buffer, at a flow rate of 3 ml per minute; fractions of 4.2 ml were collected. Of each second fraction, a portion was electrophoresed in a 12.5% polyacrylamide gel in the presence of sodium dodecyl sulfate (SDS) using molecular weight markers (66-20 kD) as a reference. Another part of the same fractions was tested for anti-fungal activity.

Voor het testen op anti-schimmel activiteit werd een microtiterplaat-test ontworpen. Zowel microtiterplaten met 24 putjes ('wells') als met 96 wells werden gebruikt. In iedere well werd 250 μΐ (24-well platen) of 50 μΐ (96-well platen) 'potato dextrose agar' (PDA) gepipetteerd. Sporangia van P.infestans werden gesuspendeerd in water en toegevoegd aan de wells: 500-700 sporangia (in 50 μΐ) aan de 24-well platen, en 100-200 sporangia (in 25 μΐ) aan de 96-well platen. De te testen delen van de fracties werden gedialyseerd tegen 15 mM K2HP04/KH2P04 pH 6.0, 20 mM NaCl, filter gesteriliseerd (0.22 μιη filter) en toegevoegd aan de suspensie van sporangia (respectievelijk 100 en 50 μΐ voor de 24-well en de 96-well platen), in beide gevallen resulterend in een eindconcentratie van 10 /tg AP20/ml. Verlaging van de fosfaat-concentratie bleek noodzakelijk daar P.infestans gevoelig is voor te hoge concentraties? 15 mM kaliumfosfaat buffer bleek geen effect te hebben op de groei van P.infestans. Toevoeging van NaCl is gewenst voor de stabilisatie van AP20 bij lage fosfaat-concentraties. Als controle werden (delen van) dezelfde fracties na dialyse gedurende 10 minuten gekookt. Vervolgens werden de platen in het donker bij 20°C geïncubeerd gedurende 4 tot 5 dagen. De eerste tekenen van de schimmelremmende werking kunnen onder een microscoop reeds na zo'n 20 uur worden waargenomen. De schimmelremmende werking uit zich via lysis van kiemende sporangia en van de groeiende kiembuizen of hyphen-toppen.A microtiter plate assay was designed to test for anti-fungal activity. Both 24-well and 96-well microtiter plates were used. 250 μΐ (24-well plates) or 50 μΐ (96-well plates) potato dextrose agar (PDA) were pipetted into each well. P. infestans sporangia were suspended in water and added to the wells: 500-700 sporangia (in 50 μΐ) to the 24-well plates, and 100-200 sporangia (in 25 μΐ) to the 96-well plates. The fractions to be tested were dialyzed against 15 mM K2HP04 / KH2P04 pH 6.0, 20 mM NaCl, filter sterilized (0.22 μιη filter) and added to the sporangia suspension (100 and 50 μΐ for the 24-well and the 96, respectively) well plates), in both cases resulting in a final concentration of 10 µg AP20 / ml. Lowering the phosphate concentration proved necessary because P.infestans is sensitive to too high concentrations? 15 mM potassium phosphate buffer was found to have no effect on the growth of P.infestans. Addition of NaCl is desirable for the stabilization of AP20 at low phosphate concentrations. As a control, (parts of) the same fractions were boiled for 10 minutes after dialysis. Plates were then incubated in the dark at 20 ° C for 4 to 5 days. The first signs of the fungus-inhibiting effect can be observed under a microscope after about 20 hours. The fungicidal action manifests itself through lysis of germinating sporangia and of the growing germ tubes or hyphen buds.

In een later stadium is ook remming van de groei van mycelium waar te nemen.Inhibition of the growth of mycelium can also be observed at a later stage.

Voor verdere zuivering van de actieve component werden de actieve anti-schimmel fracties bijeengevoegd, gedialyseerd tegen 1M (NH4)2S04, 500 mM Κ,ΗΡΟ^ΚΙΙ,ΡΟ* pH 7.0 en vervolgens gefiltreerd over een 0.22 μιη filter. Vervolgens werd het filtraat geladen op een hydrofobe interactie (HIC-) kolom (Phenylsuperose HR 5/5 van Pharmacia), die tevoren met dialyse buffer was geëquilibreerd. Alle voorgaande stappen werden uitgevoerd bij 4°C.For further purification of the active component, the active anti-fungal fractions were pooled, dialyzed against 1M (NH4) 2 SO4, 500 mM Κ, ΗΡΟ ^ ΚΙΙ, ΡΟ * pH 7.0 and then filtered through a 0.22 µl filter. The filtrate was then loaded onto a hydrophobic interaction (HIC) column (Phenylsuperose HR 5/5 from Pharmacia) previously equilibrated with dialysis buffer. All previous steps were performed at 4 ° C.

De gebonden eiwitten werden geëlueerd met een naar nul aflopende (NH4)2S04-gradiënt in 50 mM K2HP04/KH2P04, met een doorstroomsnelheid van 0.5 ml per minuut bij kamertemperatuur. Het elutietrajeet werd als volgt doorlopen: -in 5 minuten van 100 naar 30% van de beginconcentratie (NH4)2S04 -gedurende 7.5 minuten elueren met 30% van de beginconcentratie (NH4)2S04 -in 10 minuten van 30% naar 0% van de beginconcentratie (NH4)2S04.The bound proteins were eluted with a zero (NH4) 2 SO4 gradient in 50 mM K2HPO4 / KH2PO4 at a flow rate of 0.5 ml per minute at room temperature. The elution step was run through as follows: -in 5 minutes from 100 to 30% of the initial concentration (NH4) 2SO4 -eluting for 7.5 minutes with 30% of the initial concentration (NH4) 2SO4 -in 10 minutes from 30% to 0% of the initial concentration (NH4) 2 SO4.

Het anti-schimmel eiwit eluëert na ongeveer 5,5 minuten (ca. 2,7 ml) bij 0% van de beginconcentratie (NH4)2S04 van de kolom; de opgevangen fractie is 95% zuiver. Al deze stappen werden uitgevoerd bij kamertemperatuur. Om het anti-schimmel eiwit 99% zuiver te krijgen werd deze fractie gedialyseerd tegen 1M (NH4)2S04, 50mM K2HP04/KH2P04/ pH 7 buffer en na filtratie over 0.22 jum filter opnieuw op de HIC kolom gescheiden volgens het volgende elutiepatroon: -in 7.5 minuten van 100% naar 15% -gedurende 12.5 minuten op 15% -in 10 minuten van 15% naar 0%.The anti-fungal protein elutes after about 5.5 minutes (about 2.7 ml) at 0% of the initial concentration (NH4) 2 SO4 of the column; the fraction collected is 95% pure. All these steps were performed at room temperature. To get the anti-fungal protein 99% pure, this fraction was dialyzed against 1M (NH4) 2 SO4, 50mM K2HP04 / KH2P04 / pH 7 buffer and after filtration through 0.22 µm filter again separated on the HIC column according to the following elution pattern: -in 7.5 minutes from 100% to 15% - during 12.5 minutes at 15% - in 10 minutes from 15% to 0%.

Het anti-schimmel eiwit elueert na 13 minuten (ca. 2.7 ml) van de kolom; dit eluaat bevat 99% zuiver anti-schimmel eiwit. Uit 400 g bladmateriaal kan 400 μg anti-schimmel eiwit (95% zuiver) worden geïsoleerd of 200 μg 99% zuiver anti-schimmel eiwit.The anti-fungal protein elutes from the column after 13 minutes (approx. 2.7 ml); this eluate contains 99% pure anti-fungal protein. 400 μg of anti-fungal protein (95% pure) or 200 μg of 99% pure anti-fungal protein can be isolated from 400 g of leaf material.

Het anti-schimmel eiwit met een geschat molecuulgewicht van ongeveer 24 kD werd aangeduid als AP20.The anti-fungal protein with an estimated molecular weight of about 24 kD was designated AP20.

AP20 geeft bij concentraties van 1 ^g/ml reeds een groei-remmend effect op P.infestans; bij 10 μg/ml is de remming van P.infestans volledig.AP20 already has a growth-inhibiting effect on P.infestans at concentrations of 1 µg / ml; at 10 μg / ml, the inhibition of P.infestans is complete.

II Identificatie van AP20 als osmotineII Identification of AP20 as osmotin

De aminozuur volgorde van het N-terminale gedeelte van AP20 werd bepaald met behulp van technieken bekend deskundigen in het gebied (zie bijvoorbeeld Matsudairo, P. c.s. (1987) J. Biol. Chem. 262, 10035-10038). De aminozuurvolgorde van AP20 is weergegeven in Figuur 1. De Figuur toont de volledige overeenkomst van de 40 N-terminale aminozuren van AP20 met die van de N-terminus van osmotine I en II uit tabak en het osmotineachtig eiwit NP24 uit tomaat.The amino acid sequence of the N-terminal portion of AP20 was determined using techniques known to those skilled in the art (see, for example, Matsudairo, P. et al. (1987) J. Biol. Chem. 262, 10035-10038). The amino acid sequence of AP20 is shown in Figure 1. The Figure shows the complete similarity of the 40 N-terminal amino acids of AP20 with that of the N-terminus of tobacco osmotin I and II and tomato osmotin-like protein NP24.

Een nauwkeurige bepaling van het molecuulgewicht van AP20 werd uitgevoerd met behulp van lD-polyacrylamide gelelectroforese (1D-PAGE) met molecuulgewichts referenten van 66 tot 20 kD. Volgens deze methode werd het molecuulgewicht bepaald op 24 kD, hetgeen in overeenstemming is met de electroforetische mobiliteit van andere osmotinen.An accurate determination of the molecular weight of AP20 was performed using 1D-polyacrylamide gel electrophoresis (1D-PAGE) with molecular weight references of 66 to 20 kD. According to this method, the molecular weight was determined to be 24 kD, which is consistent with the electrophoretic mobility of other osmotins.

Het isoëlectrisch punt werd bepaald met behulp van isoëlectrische focusseringschromatografie tussen pi 4.3 en 10.6. De mobiliteit van AP20 in het gebruikte gel/buffersysteem liet geen exacte bepaling van de pi toe, daar AP20 een hogere pl-waarde bleek te hebben dan de meest basische marker (pH = 10.6); geconcludeerd moet worden dat de pi van AP20 groter is dan 10.6. Uit een vergelijking van de fysieke parameters van AP20 met die van osmotinen uit tabak en tomaat (identiek molecuulgewicht, zeer basische pi, en identieke aminozuurvolgorde van de 40 meest N-terminale residuën) blijkt dat AP20 een osmotine is. Uit de vaststelling van het anti-schimmel effect van het door ons geïsoleerde osmotine (AP20) en de hoge mate van geconserveerdheid van AP20 met andere osmotinen, alsook tussen de andere osmotinen onderling, ligt het voor de hand dat de hele groep van osmotine-achtige eiwitten in het plantenrijk een overeenkomstig anti-schimmel effect hebben.The isoelectric point was determined by isoelectric focusing chromatography between pi 4.3 and 10.6. The mobility of AP20 in the gel / buffer system used did not allow an exact determination of the pi, since AP20 was found to have a higher pl value than the most basic marker (pH = 10.6); it must be concluded that the pi of AP20 is greater than 10.6. A comparison of the physical parameters of AP20 with that of tobacco and tomato osmotins (identical molecular weight, very basic pI, and identical amino acid sequence of the 40 most N-terminal residues) shows that AP20 is an osmotin. From the determination of the anti-fungal effect of the osmotin (AP20) isolated by us and the high degree of conservation of AP20 with other osmotins, as well as between the other osmotins, it is obvious that the whole group of osmotin-like proteins in the plant kingdom have a corresponding anti-fungal effect.

III Inoculatie van tomaat met P.infestans en isolatie van osmotine uit tomaatIII Inoculation of tomato with P.infestans and isolation of osmotin from tomato

De gevolgde werkwijze voor de inoculatie van tomaten planten wordt beschreven door Heller & Gessler (J.The method followed for the inoculation of tomato plants is described by Heller & Gessler (J.

Pathology, 1986, 116, 323-328).Pathology, 1986, 116, 323-328).

Tomaten planten (Lvcopersicon esculentum cv. money maker) werden circa 2 maanden na zaaien geïnoculeerd met zoösporen van P.infestans. De zoösporen werden gevormd in een suspensie van 1 x 105 sporangia per ml incubatie-medium. Per blad werden 6 druppels van 10 μΐ van deze suspensie op de bladeren gepipetteerd. De planten werden geïncubeerd bij 15°C, bij een luchtvochtigheidsgraad van 95-100%, en lage licht-intensiteit, totdat de lesie-ontwikkeling zichtbaar werd (na ongeveer 3 dagen). Vervolgens werd de temperatuur verhoogt naar 22eC, de luchtvochtigheidsgraad verlaagt naar 75% en de lichtintensiteit naar normaal gebracht. Na nog eens drie dagen incubatie werden de bladeren met droge necrotische lesies geoogst en opgeslagen bij -80eC.Tomato plants (Lvcopersicon esculentum cv. Money maker) were inoculated with zoospores of P.infestans approximately 2 months after sowing. The zoospores were formed in a suspension of 1 x 105 sporangia per ml of incubation medium. 6 drops of 10 μΐ of this suspension were pipetted onto the leaves per leaf. The plants were incubated at 15 ° C, at a humidity of 95-100%, and low light intensity, until the lesion development became visible (after about 3 days). Then the temperature was increased to 22eC, the humidity level decreased to 75% and the light intensity brought to normal. After an additional three days of incubation, the leaves were harvested with dry necrotic lesions and stored at -80eC.

De isolatie procedure van osmotine uit bladeren van tomaat (inclusief de test op P,infestans) is gelijk aan die voor de isolatie van AP20 uit tabak, beschreven in Voorbeeld I.The isolation procedure of osmotin from tomato leaves (including the test for P, infestans) is the same as for the isolation of AP20 from tobacco, described in Example I.

In de volgende Voorbeelden wordt het effect van AP20 op andere verwante en minder verwante schimmels getest.In the following Examples, the effect of AP20 on other related and less related fungi is tested.

IV Het effect van AP20 op Phytophthora nicotianaeIV The effect of AP20 on Phytophthora nicotianae

Het anti-schimmel effect van AP20 werd getest op sporen van P.nicotianae zoals beschreven voor de test op P.infestans. met dien verstande dat AP20 is opgelost in 50 mM kaliumfosfaat buffer pH 6.0, zonder NaCl. Hiertoe werd AP20 in de elutie-buffer, die resten (NH4)2S04 bevat, gedialyseerd tegen 50 mM K2HP04/KH2P04 pH 6.0, gedurende een uur. Ter controle op neveneffecten veroorzaakt door de dialyse-buffer werd het effect van AP20 in elutiebuffer vergeleken met het effect van een hoeveelheid elutie-buffer zonder eiwit, en elutie-buffer met AP20 dat 10 minuten bij 100°C is verhit. De test werd uitgevoerd op 25 - 50 sporen die gedurende 5-20 uur zijn voorgekiemd in microtiterplaten (op 50 μΐ 'potato dextrose agar (PDA)' per 'well'). Na 1-2 dagen is groeiremming te zien in de wells waaraan AP20 werd toegevoegd, ten opzichte van de controle.The anti-fungal effect of AP20 was tested on spores of P.nicotianae as described for the test on P.infestans. with the proviso that AP20 is dissolved in 50 mM potassium phosphate buffer pH 6.0, without NaCl. To this end, AP20 in the elution buffer containing residues (NH4) 2 SO4 was dialyzed against 50 mM K2HPO4 / KH2PO4 pH 6.0 for one hour. To control side effects caused by the dialysis buffer, the effect of AP20 in elution buffer was compared to the effect of an amount of elution buffer without protein, and elution buffer with AP20 heated at 100 ° C for 10 minutes. The test was performed on 25-50 spores pre-seeded in microtiter plates (on 50 μΐ potato dextrose agar (PDA) per well) for 5-20 hours. After 1-2 days, growth inhibition can be seen in the wells to which AP20 was added, relative to the control.

V Het anti-schimmel effect van AP20 op Trichoderma virideV The anti-fungal effect of AP20 on Trichoderma viride

De test werd uitgevoerd als beschreven voor P.nicotianae. Na circa een uur is in de wells waaraan AP20 was toegevoegd lysis te zien van de hyphen-toppen of kiembuizen. Na circa 5 uur was bij 72% van de hyphen-toppen (50 hyphen-toppen geteld) lysis waargenomen. Na circa een dag was groeiremming waarneembaar ten opzichte van de controle.The test was performed as described for P.nicotianae. After about an hour, lysis of the hyphen buds or germ tubes can be seen in the wells to which AP20 was added. After approximately 5 hours, lysis was observed in 72% of the hyphen buds (50 hyphen buds counted). After about a day, growth inhibition was noticeable compared to the control.

Bij de controle incubaties met buffer of AP20 dat 10 minuten bij 100°C was verhit was nauwelijks lysis van hyphen-toppen of kiembuizen te zien.Control incubations with buffer or AP20 heated at 100 ° C for 10 minutes showed hardly any lysis of hyphen buds or germ tubes.

VI Het anti-schimmel effect van AP20 op Fusarium oxysporumVI The anti-fungal effect of AP20 on Fusarium oxysporum

De test werd uitgevoerd als beschreven voor P.nicotianae (Voorbeeld IV). Van de getelde hyphen-toppen was 76% gelyseerd. Na circa een dag was groei-remming te zien. Bij de controle werd geen lysis of groei-remming waargenomen.The test was performed as described for P.nicotianae (Example IV). 76% of the hyphen buds counted were lysed. Growth inhibition was seen after about a day. No lysis or growth inhibition was observed in the control.

VII Het anti-schimmel effect van AP20 op Penicillium digitalisVII The anti-fungal effect of AP20 on Penicillium digitalis

De test werd uitgevoerd als beschreven voor P.nicotianae (Voorbeeld IV). Van de getelde hyphen-toppen was 2% gelyseerd. Na ongeveer een dag was echter wel groei-remming waarneembaar. Bij de controle was geen lysis of groei-remming waar te nemen.The test was performed as described for P.nicotianae (Example IV). 2% of the hyphen buds counted were lysed. However, growth inhibition was noticeable after about a day. No lysis or growth inhibition was observed in the control.

Claims (4)

1. Anti-schimmel preparaat waarin een aktief bestanddeel en een geschikte drager zijn opgenomen, met het kenmerk dat als actief bestanddeel een osmotine-achtige eiwit uit planten of plantecellen in het preparaat is opgenomen.Anti-fungal preparation comprising an active ingredient and a suitable carrier, characterized in that the active ingredient contains an osmotin-like protein from plants or plant cells in the composition. 2. Anti-schimmel preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het osmotine-achtig eiwit afkomstig is uit planten of plantecellen gekozen uit een van de groepen; -Solanaceae. Lecmminosae. Gramineae. Umbelliferae. of katoen.Anti-fungal preparation according to claim 1, characterized in that the osmotin-like protein comes from plants or plant cells selected from one of the groups; -Solanaceae. Lecmminosae. Gramineae. Umbelliferae. or cotton. 3. Anti-schimmel preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk dat genoemde planten of plantecellen gekozen worden uit de soorten tabak (Nicotiana tabacum) of tomaat fLvcopersicon esculentum).Anti-fungal preparation according to claim 1, characterized in that said plants or plant cells are selected from the varieties of tobacco (Nicotiana tabacum) or tomato (Flexopersicon esculentum). 4. Werkwijze voor het bereiden van een anti-schimmel preparaat volgens conclusie 1, met het kenmerk dat voor de bereiding van osmotine-eiwit gebruik wordt gemaakt van -materiaal van planten, die tevoren werden blootgesteld aan een vorm van stress zoals osmotische stress, droogte-stress, en/of pathogeen-stress -uit dit materiaal totaal oplosbaar eiwit te isoleren en te fractioneren met behulp van een combinatie van eiwitscheidingstechnieken onder niet-denaturerende omstandigheden -verkregen fracties te testen op anti-schimmel activiteit met behulp van een test op een voor osmotine gevoelige schimmel, zoals P.infestans.Method for the preparation of an anti-fungal preparation according to claim 1, characterized in that for the preparation of osmotin protein, use is made of material from plants which have been previously exposed to a form of stress such as osmotic stress, drought - stress, and / or pathogen stress - to isolate and fractionate total soluble protein from this material using a combination of protein separation techniques under non-denaturing conditions - test fractions obtained for anti-fungal activity using a test on a osmotin-sensitive fungus, such as P.infestans.
NL9001294A 1990-06-07 1990-06-07 Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit NL9001294A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9001294A NL9001294A (en) 1990-06-07 1990-06-07 Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9001294A NL9001294A (en) 1990-06-07 1990-06-07 Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit
NL9001294 1990-06-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9001294A true NL9001294A (en) 1992-01-02

Family

ID=19857209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9001294A NL9001294A (en) 1990-06-07 1990-06-07 Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL9001294A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Terras et al. Analysis of two novel classes of plant antifungal proteins from radish (Raphanus sativus L.) seeds.
Girish et al. Antimicrobial properties of a non‐toxic glycoprotein (WSG) from Withania somnifera (Ashwagandha)
Kim et al. Isolation of a basic 34 kiloDalton β-1, 3-glucanase with inhibitory activity againstPhytophthora capsicifrom pepper stems
Cohen 3-Aminobutyric acid induces systemic resistance against Peronospore tabacina
Anfoka et al. Systemic acquired resistance in tomato againstPhytophthora infestansby pre-inoculation with tobacco necrosis virus
Guo et al. Germination induces accumulation of specific proteins and antifungal activities in corn kernels
US5559034A (en) Synergistic antifungal protein and compositions containing same
Roberts et al. Plant proteins that inactivate foreign ribosomes
EP0576483B1 (en) Biocidal proteins
BRPI0613746A2 (en) polypeptide extracted from recombinantly produced plants of the genus lupinus, nucleotide sequence encoding it and its use in animal nutrition, as a plant growth promoter and in the fight against pathogenic fungi
HU217789B (en) Process for isolating antipathogene proteins from plants, for producing them with recombinant technics, and compositions and transgenic plants containing this proteins
Guo et al. Protein profiles and antifungal activities of kernel extracts from corn genotypes resistant and susceptible to Aspergillus flavus
Rasoulpour et al. Antiviral activity of prickly pear (Opuntia ficus-indica (L.) Miller) extract: Opuntin B, a second antiviral protein
ES2225835T3 (en) ANTIMICROBIAL PROTEINS.
Garcia et al. Gene expression and spatiotemporal localization of antifungal chitin-binding proteins during Moringa oleifera seed development and germination
Darnetty et al. Variability in antifungal proteins in the grains of maize, sorghum and wheat
EP0593501B1 (en) Biocidal proteins
Games et al. In vitro anti-bacterial and anti-fungal activities of hydrophilic plant defence compounds obtained from the leaves of bell pepper (Capsicum annuum L.)
Konarev et al. Novel proteinase inhibitors in seeds of sunflower (Helianthus annuus L.): polymorphism, inheritance and properties
KR100346928B1 (en) Antimicrobial protein
Praveen et al. Isolation and characterization of an inducer protein (Crip-31) from Clerodendrum inerme leaves responsible for induction of systemic resistance against viruses
NL9001294A (en) Fungistatic compsns. contg. plant proteins for storage - comprising osmotic or related proteins, for food preservatives and cosmetics, for house plants agricultural crops and fruit
Park et al. New antimicrobial activity from Korean radish seeds (Raphanus sativus L.)
Anbuselvi et al. Characterization of antioxidants from two varieties of Azadirachta indica and Melia azedarach.
Zhao et al. Expression and purification of Arisaema heterophyllum agglutinin in Escherichia coli

Legal Events

Date Code Title Description
BV The patent application has lapsed