JPH07121230B2 - 植物培養細胞によるブラシノステロイドの製造方法 - Google Patents

植物培養細胞によるブラシノステロイドの製造方法

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JPH07121230B2
JPH07121230B2 JP63099549A JP9954988A JPH07121230B2 JP H07121230 B2 JPH07121230 B2 JP H07121230B2 JP 63099549 A JP63099549 A JP 63099549A JP 9954988 A JP9954988 A JP 9954988A JP H07121230 B2 JPH07121230 B2 JP H07121230B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、植物細胞を培養してブラシノステロイドを製
造する方法に関する。
〔発明の背景〕
ブラシノステロイドは、ステロイド骨格を有する植物成
長調節物質であって、1979年に米国農務省のGrove,Mand
avaらによって、アブラナ花粉からその一種であるブロ
シノライド(1)がはじめて単離・構造決定された1)
その後、クリの虫嬰からカスタステロン(2)が単離さ
れたのをはじめとして2)、チャの葉、イスノキ虫嬰、フ
ジマメ未熟種子、インゲン未熟種子、イネ茎葉、トウモ
ロコシ花粉などからブラシノライド、カスタステロンを
含む種々の同族体が次々に単離され、現在までに22種の
同族体が明らかにされるに至った3)。そして、これら同
族体はブラシノステロイドと総称される。
1)M.D.Grove,G.F.Spencer,K.W.Rohwedder,N.Mandava,
J.F.Worley,J.D.Warthen Jr,G.L.Steffens,J.L.Flippen
−Anderson,J.C.Cook Jr.Nature,281,216(1979). 2) 横田ら、Tetrahedron Lett.,23,1275(1982) 3) 横田孝雄:植物の化学調節、22、10−17(1987) このような研究結果から、ブラシノステロイドは広く高
等植物が生産している植物成長調節物質であることが明
らかとなったが、その植物体中の含量は1μg〜100μg
/kg生体重と極めて微量である。植物に対する生理作用
として、イネラミナジョイント試験において0.0001ppm
の濃度で活性を示すほか、エンドウ上胚軸、キュウリ下
胚軸などに対して伸長促進作用を示す。
ブラシノステロイドの各種同族体が化学合成され、試験
用の試料の供給が可能となり4)、農業作物に対する生理
作用が広範囲にわたって調べられるにいたっている。現
在までに次のような効果のあることが確かめられた。す
なわち、コムギ、トウモロコシ、キュウリに対する増収
効果、イネ、キュウリ、ナスに対する耐冷性の増強、ハ
クサイに対する耐病性の強化のほか、薬剤耐性、耐塩性
の増強などの有用な効果のあることが明らかにされ
5)
4) 森 謙治:有機合成化学協会誌、43、849(198
5) 5) 藤田文男:化学と生物、23、717、(1985) ブラシノステロイドは、上記のように農業用薬剤として
の有用性が実証されつつあるが、その製造法に関しては
今のところ化学合成による手段しかない。ブラシノステ
ロイドの化学合成は、複雑な化学反応の組み合わせから
成り立っており、副成する異性体の分離など高度の技術
を要する。試験用の試料調製は可能となっているもの
の、化学合成は農業用薬剤の製造法としては限界がある
とされている。そこで、生物生産による調製が試みられ
ていて、例えば、ブラシノステロイドを生産する微生物
の探索などが行われているが未だに成功していない。
〔発明が解決しようとする課題〕
したがって本発明の目的は、上記化学合成法に代替しう
る、ブラシノステロイドの新規な製造方法を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、各種の植物培養細胞について、ブラシノ
ステロイド生産の有無を検索している過程で、双子葉植
物のクラウンゴール細胞の1種がブロシノライドとカス
タステロンを生産していることを見いだした。本発明は
この発見に基いて完成されたものである。
すなわち本発明は、双子葉植物のクラウンゴール細胞を
培養し、培養物からブラシノステロイドを単離すること
を特徴とするブラシノステロイドの製造方法である。
本発明に使用するクラウンゴール細胞は、双子葉植物、
たとえばニチニチソウ、タバコ、キクイモ等から得られ
る。その一例としてニチニチソウ(Vinca rosea)の幼
苗に植物腫瘍病菌、たとえば、アグロバクテリウム・チ
ュメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)A208
を感染させ、生じた腫瘍部を人工培地上にとり、無菌化
処理を行った後、ムラシゲースクーグ(Murashige−Sko
og(MS))培地の液体培養等により増殖させることによ
り得られる、VNC′と命名したクラウンゴール細胞が挙
げられる。
このようにして得られたクラウンゴール細胞をMS培地等
で振とう培養し、増殖した細胞をホモジナイザー等で磨
砕し、メタノール、クロロホルム等により抽出し、粗抽
出物をクロマトグラフィ等の常法手段により分離・精製
し、目的のブラシノステロイドを得る。
以下本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例 (1)ニチニチソウのクラウンゴール細胞、VNC′細胞
の調製 Agrobacterium tumefaciens A208をNutrient broth寒天
上に16時間培養して生じたコロニーをかきとり、これ
を、ニチニチソウ苗木(茎長15〜20cm)の茎にメスで1
〜2mmの傷をつけたところに塗布した。この苗木をガラ
ス温室中、27〜28℃で1月間栽培した。接種部に約1cm
の腫瘍、クロウンゴール、が生じた。
このクラウンゴールを切り出し、10%サラシコ溶液で表
面を殺菌後、腫瘍組織の内部より約3mm角の切片をと
り、抗生物質(200mg/カルベニシリンと100mg/バン
コマイシン)を含んだ下記組成のMS液体培地に入れ、振
とう培養した(26℃、100rpm、暗所)。
MS培地組成(Murashige−Skoog培地)(mg/) MgSO4・7H2O 370 CaCl2・2H2O 440 KNO3 1900 NH4NO3 1650 KH2PO4 170 FeSO4・7H2O 27.8 Na2EDTA 37.3 MnSO4・4H2O 22.3 ZnSO4・7H2O 8.6 CuSO4・5H2O 0.024 CoCl2・6H2O 0.025 KI 0.83 H3BO3 6.2 Na2MoO4・2H2O 0.25 シュクロース 30000 ミオイノシトール 100 ニコチン酸 0.5 塩酸ピリドキシン 0.5 塩酸チアミン 0.1 グリシン 2 1週間後、無菌化された液体培地に増殖した組織をとり
だし、上記のMS培地に寒天2%を加えてなるMS寒天培地
上に移植した。このようにして得た培養細胞、V208、は
MS寒天培地上で急速に増殖し、同じ寒天培地上で20日毎
に継代培養した。V208細胞を、MS液体培地に移植して振
とう培養し1週間毎に継代培養して、液内懸濁細胞とし
たVNC′細胞を得た。
V208細胞は、寒天培地上で20日毎に継代培養し8時間保
存しており、調製してから4年後に液体培養に移した。
液体培養に移してから、1週間毎に継代培養し4代目に
完全な液内懸濁細胞が得られた。
このVNC′細胞のブラシノステロイド生産機能は安定し
ており、継代培養を続けて一年後においても再現性の有
ることを確認した。
(2)VNC′細胞の培養 このようにして得られたVNC′細胞を、150mlのMS培地を
含む500ml3角フラスコ4個を用いて、27℃、8日間、振
とう法(100rpm/min)で前培養した。この前培養より各
15mlの培養液を、150mlのMS培地を含む500ml3角フラス
コ24個に移して、27℃、12日間振とう培養(100rpm/mi
n)した。収穫後、培養液を濾過し1059gの細胞を得た。
(3)ブラシノステロイド区分の抽出 1059gの細胞に4のメタノールを加えホモジナイザー
で磨砕して抽出した。メタノール抽出液を濾別後、残さ
を4のメタノールで再抽出し濾過して合計8のメタ
ノール抽出液を得た。この抽出液を減圧濃縮し、約100m
lの水溶性濃縮物とし、これを50mlのクロロホルムで3
回抽出した。クロロホルム抽出液を集め減圧でクロロホ
ルムを溜去して得た残さを50mlのヘキサンに溶かした。
ヘキサン溶液を50mlの85%メタノールで3回抽出し、85
%メタノール抽出液を集めて減圧で濃縮した。この濃縮
物を50mlの酢酸エチルに溶かし、酢酸エチル溶液を20ml
の0.2M K2HPO4で3回洗浄した後、酢酸エチル区分を無
水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧で濃縮して、ブラシノ
シテロイド(BS)区分480mgを得た。
このBS区分は、イネラミナジョイント試験において、VN
C′細胞生体重7g相当量を用いると第1図に示すよう
に、ブラシノステロイド0.0005ppm相当の活性を示し
た。
イネラミナジョイントテスト(イネ葉身屈曲試験)は次
のように行った。
1) イネ(コシヒカリ)種子を2日間、28〜30℃にて
水に浸し発芽させる。
2) 発芽した種子を網目バットに播種し、この網目バ
ットを水に浸して、28〜30℃、暗黒条件下、6〜7日間
水耕栽培する。
3) こうして得たイネ黄化幼苗から、第3葉がまだ出
ていない真っすぐな葉身の均一な苗を選んで、第2葉の
ラミナジョイントの上下約1cmの葉身・葉鞘の部分を切
り取る。
4) このイネ切片を蒸留水に浮かべ、28〜30℃、暗黒
条件下に置くと、24時間後には葉身・葉鞘間に若干屈曲
が現れる。この中から約30〜40度に屈曲した切片を選ん
で試験に供試する。
5) 被検物質を直径2.5cmのサンプル管またはシャー
レに入れて1mlの2.5mMマレイン酸カリウム緩衝液に溶か
し、上記の切片を10本浮かべ、28〜30℃、暗黒条件下に
48時間置く。
6) イネ切片を取り出し、生じた葉身傾斜角度を分度
器で測定する。
(参考文献:E.Maeda.Physiol.Plant.,18,813(1965)) (4)ブラシノステロイドの精製 BS区分からのブラシノステロイド活性物質の精製は次の
スキームに示すように行った。
まず、VNC′細胞生体重30g相当分の試料480mgをシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(メルック、5g)にか
け、クロロホルム/メタノールのメタノール濃度を順次
上げながら1画分15mlずつ分取し、各画分の活性をイネ
ラミナジョイントテストにより測定した。結果を第2図
に示す。
このクロロホルム/メタノール4/96〜7/93の画分(16m
g)を、セファデックスLH−20〔ベッド容積200ml、展開
溶媒メタノール/クロロホルム=4/1(v/v)〕のカラム
クロマトグラフィーにかけ、1画分15mlずつ分取し、各
画分の活性をイネラミナジョイントテストにより測定し
た。結果を第3図に示す。
この相対溶出量(Ve/Vt)0.625〜0.775の画分(34mg)
を、活性炭(ナカライ、60〜150メッシュ、460mg)の吸
着クロマトグラフィーにかけ、メタノール/水(40/60
〜100/0)、次いで、メタノール/クロロホルム(9/1〜
1/9)により溶出し、1画分15mlずつ分取し、各画分の
活性をイネラミナジョイントテストにより測定した。結
果を第4図に示す。
このメタノール/水溶出画分(10mg)を再度活性炭吸着
カラムクロマトグラフィー(ナカライ、60〜150メッシ
ュ、230mg)にかけ、メタノール/水(40/60〜100/
0)、次いでメタノール/クロロホルム(9/1〜1/9)で
溶出し、1画分15mlずつ分取し、各画分の活性をイネラ
ミナジョイントテストにより測定した。結果を第5図に
示す。
このメタノール/クロロホルム(9/1〜5/5)溶出画分
(2.5mg)と、第4図に示したメタノール/クロロホル
ム(9/1〜5/5)溶出画分(13.4mg)を合わせ、メタノー
ルに溶解し、ショーデックスDT ED−13CRフィルターユ
ニットで濾過し活性区分(13.8mg)を得た。
この活性区分を高速液体クロマトグラフィー(センシュ
ーパックODS−3251−D、展開溶媒アセトニトリル/水
=45/55、流速1ml/分)にかけ、各画分の活性をイネラ
ミナジョイントテストにより測定し、tR(保持時間)16
〜18の活性区分AとtR24〜27分の活性区分Bを得た。結
果を第6図に示す。標準ブラシノステロイド(ドリコラ
イド、ブラシノライド、ホモドリコステロン、カスタス
テロン、ホモブラシノライド、エチルブラシノン)の保
持時間も合せて示してある。このことから、VNC′細胞
は少なくとも2種のブラシノステロイドを生産している
ことがわかった。
(5)ブラシノステロイドの同定 活性区分(tR16〜18分)と活性区分B(tR24〜27分)を
それぞれメタンボロン酸とピリジン中で加熱反応させ、
メタンボロネート誘導体とした後、ガスクロマトグラフ
ィー質量分析計(GC−MS,JASCO DX−303)により分析
した。
分析条件:カラム、DB−1シリカキャピラリーカラム
(0.25mm×15m):カラム温度、175℃ 2分の後275℃
に昇温(32℃/分)以後275℃定温;注入口温度、290
℃。
活性区分Aは、tR21.24分にピークを認め(第7図)、
そのマススペクトル(第8図)よりブラシノステロイド
と同定した。活性区分Bは、tR17.50分にピークを認め
(第9図)、そのマススペクトル(第10図)よりカスタ
ステロンと同定した。
〔発明の効果〕
本発明によれば、有用な生理活性を有するブラシノステ
ロイドを、低コストで大量生産することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ブラシノステロイド区分のイネラミナジョイ
ント試験結果を示すグラフであり、第2図〜第6図はブ
ラシノステロイドの溶出曲線を示すグラフであり、第7
図は活性区分Aのガスクロマトグラフ、第8図は第7図
の21.24分のピークのマススペクトル(ブラシノライ
ド)、第9図は活性区分Bのガスクロマトグラム、第10
図は第9図の17.50分のピークのマススペクトル(カス
タステロン)をそれぞれ示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 特許法第30条第1項適用申請有り 植物化学調節学会 昭和62年度大会プログラム(昭和62年10月23日)第40ペ ージに発表 (72)発明者 中川 祥子 東京都杉並区浜田山3―9―28 荒川マン ション105 (72)発明者 横田 孝雄 東京都中野区本町4―5―6 (72)発明者 庄野 邦彦 神奈川県藤沢市亀井野4―12―12 (56)参考文献 特開 昭51−19169(JP,A) 横田 孝雄「植物の化学調節」22 (1987)P.10−17

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ニチニチソウのクラウンゴール細胞を培養
    し、培養物からブラシノステロイドを単離することを特
    徴とするブラシノステロイドの製造方法。
JP63099549A 1988-04-22 1988-04-22 植物培養細胞によるブラシノステロイドの製造方法 Expired - Lifetime JPH07121230B2 (ja)

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JPH01269500A JPH01269500A (ja) 1989-10-26
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US5952545A (en) * 1996-03-27 1999-09-14 Max-Planck-Gesellschaft Zur Forderung Der Wissenschaften E.V. Nucleic acid molecules encoding cytochrome P450-type proteins involved in the brassinosteroid synthesis in plants

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