JPH07509732A - 脂質と結合し且つ輸送する糸状菌タンパク質と,それらの調製方法と,それらの利用 - Google Patents

脂質と結合し且つ輸送する糸状菌タンパク質と,それらの調製方法と,それらの利用

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 脂質と結合し且つ輸送する糸状菌タンパク質と、それらの調製方法と、それらの 利用 本発明は、一群の脂質結合・輸送タンパク質(lipid binding a nd transporting proteins )と、それらのタンパク 質の菌類からの調製方法と、それらのタンパク質の美容術、農業/食品工業及び 薬剤分野への利用に関するものである。
本発明は、また、上記のタンパク質を含む粗製(crude )の画伯出物と、 それらの抽出物の薬剤、美容術及び農業/食品分野での利用とに関する。
リン脂質転移タンパク質(phospholipid transfer pr oteins、PLTP)が、炭素源としてグルコースを用いた合成培地で培養 されたムコル・ムセド(Mucormucedo、 ケカビ)、アスペルギルス ・オクラセウス(Aspergillus ochraceus 。
コウジカビ)若しくはネウロスポラ・クラッサ(Neurospora cra ssa 、アオパンカヒ)等の菌類から分離されている(Intern、 J、  Biochea、 +990.22.1.93−98; Develp、 P lant Biol、、 1984.9.303−306; BBA、 199 2. +126.3.286−2X0 ) 。しかし、上記の合成培地で培養された菌類から得られるPLTPの量は僅かに 過ぎず(収率か極めて低い)、そのために、上記の培養方法は工業的に利用する ことか困難である。
脂質の膜間輸送を行う性質を有する脂質結合・輸送タンパク質や、ある種のリン 脂質〔ホスファチジルグリセロール(PC)、ホスファチジルイノシトール(P I))の選択的輸送を行うタンパク質を大量に調製する方法に対しては、極めて 高い要求がある。それらのタンパク質は、特に、薬物分野と美容術の両方で広い 利用範囲を有するリポソームの作用性能の改善に有効であり、また、一般に、修 正生体膜(modified biomembranes )の生産に有用であ る。
本発明の目的は、糸状菌から大量に生産され得て、脂質(リン脂質及びステロー ル)及び有効成分の選択的膜間輸送を行う性質を存するリン脂質転移タンパク質 (PLTP)であって、実際の使用上の諸要件に一層適し、特に、膜の生物学的 作用及び表面活性作用の改善を可能にするものを提供することである。
実際に、膜は、生物体の発生過程における多くの機能の基礎であり(細胞認識と 交換、呼吸、分泌等)、それはまた修正され類い障壁である。生体膜工学は、膜 の組成と組織の両方の修正を扱う。
本発明の主題は、非毒性糸状菌(non−toxic filamentous  fungi )からリン脂質転移タンパク質(PLTP)を調製する方法であ って、粗抽出物の調製と、その抽出物からの前記タンパク質の分離と、そのタン パク質の精製とを含み、前記菌か富リン脂質(phospholipid−ri ch )培地において培養されることを特徴とする方法を提供することである。
本方法の有利な態様によれば、前記富リン脂質培地は、3〜20g/fのリン脂 質を含んでいる。
本方法の他の有利な態様によれば、 (1)(a)前記菌を前記富リン脂質培地において充分な量の菌糸体(myce l ium)か得られるまで培養し、 (b)その得られた菌糸体を、中性pHの抽出用緩衝剤中において破砕(gri nd)L、 (C)その得られた破砕物から、 ・ その破砕物を約20,000gを越える速度で遠心分離(第1回遠心分ll 11+)シて得られる上澄みSlを回収し、・ 回収した上澄みSlを、酸によ り沈殿(acid precipitation)させた後に、約20,000 gを越える速度で遠心分離(第2回遠心分離)して得られる上澄みS2を回収す る ことにより、脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物(lipid bind ingand transfer proteins )を分離し、(d)上澄 みS2から得られた脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を略中性pHに緩 衝させる ことにより、略中性pHの粗抽出物を調製し、(2)前記タンパク質を限外濾過 によって濃縮し、(3)脂質結合・転移活性を有する分画をゲルを用いて分離し 、その活性分画を脂質結合・転移活性を測定することによって1M過、選択し、 (4)選択された種々の分画のタンパク質を一連のクロマトグラフィ工程におい て精製すること を含み、その精製されたタンパク質は、活性成分と組み合わされることにより若 しくは組み合わされることなく、脂質の膜間結合(intermembrane  binding )、輸送(transport ) 、及び/又は、再配列 (rearrangement )を行う性質を有し、疎水性て且っ酸性であり 、50kDaより低い分子量を存している。
本方法の池の有利な態様によれば、前記糸状菌が、アスペルギルス・カンジダス (Aspergillus candidus) 、アスペルギルス・フラヴイ ペス(A、 flavipes )、アスペルギルス・フミガタス(A、 fu migatus) 、アスペルギルス・ギガンテウス(A、 giganteu s) 、アスペルギルス才りラセウス,アスペルギルス・オリゼ(A. ory zae ) 、アスペルギルス・テレウス(A. terreus) 、アスペ ルギルス・ヴエルシコロル(A. versicolor ) 、アスペルギル ス・ウエンティイ(A. wentii ) 、ペニシリウム・ロクエフォルテ ィイ(Penicillium roquefortii )及びエラロチイウ ム・ケヴアリエリ(Eurotiumchevalieri )から選択される 子嚢菌類と、ムコル・ムセド及びリゾプス・ストテ・クリソスポリウム(Pha ncrochactc chrysosporium )種から選択される担子 菌類とを含む群から選択される。
本発明の目的においては、上記の種々の群には、母系(、mother str ains)とそれら母系の変株(variants)若しくは突然変異株(mu tants )の両方が含まれ得る。。
上記した種々の株は、それらに対して雨らの限定も意図するものではないが、特 に・以下の表に掲げる7レクシ・ン(coll.ections )に寄託され たものを利用することができる。
株 株No. と寄託コレクション アスペルギルス・カンジダス No.2.12 ’ LMTCアスペルギルス・ フラヴイペス No.’2.6’ LMTCアスペルギルス・フミガタス N+ o’.978 MUCLアスペルギルス・ギガンテウス No、2. 8 LM TCアスペルギルス・ニゲル No、2. 7 LMTCアスペルギルス・オク ラセウス No、14207 MUCLアスペルギルス・オリ七 No、2.1 4 LMTCアスペルギルス・テレウス No、21932 MUCLアスペル ギルス・ヴエルシコロル No、2. l LMTCアスペルギルス・ウエンテ ィイ No、1043 MUCLベニツリウム・ロクエフォルティイ No、2 9083 MUCLエウロティウム・ケヴアリエリ No、2.lOLMTCム コル・ムセド No、18552 MUCLリゾプス・ストロニフエル No、 5.4 LMTCファネロカエテ・クリソスポリウム No、F17−67 L BCF上記の種々の株は、その種類により、ナンド(Nantes)にあるザ・ INRA・ラボラトリ・オブ・セリアル・マイクロバイオロジー・アンド・テク ノロジー(the INRA Laborajory of Cereal M icrobiology and Technology 、LMTCj、 ヘルギーにあるす・ファンガス・カルチャー・コレクション・オブ・ザ・カトリ ソク・ユニヴアーシティ’オプ・ルーパン(the Fungus Cu1tu re Co11ection ofthe Catholic Univers ity of Louvain 、 MUCL) 、及び、マルセイユ(Mar seille )にあるす・rNRA・ラボラトリ・オブ・フィラメンタスファ ンガス・バイオテクノロジー(the INRA Laboratory of  Filamentous Fungus Biotechnology、LB CF)において入手することかできる。
本方法の他の有利な態様によれば、前記(a)の工程が、更に、*前記菌を胞子 形成培地において培養し、*充分な量の胞子か得られるまで2〜13日間インキ ュベートし、*得られた胞子を前記富リン脂質培地において培養し、*充分な量 の菌糸体が得られるまでインキュベートすることを含む。
本方法の他の有利な態様によれば、前記胞子形成培地が湿らせた全トウモロコシ 粒(moistened whole maize grains)からなる。
本方法の他の有利な態様によれば、前記(C)の工程の酸による沈殿がpH5, 1で行われる。
pH5,1で有利に行われる上記の酸による沈殿には、リン脂質転移アッセイ( assays )を阻害する可溶性リポタンパク質複合体から前記脂質転移タン パク質を遊離させるという利点がある。また、前記粗抽出物のpHを中性pHに 調整することによって本タンパク質を安定化させることができる。
本方法の他の有利な態様によれば、前記(b)及び(c)の工程が冷温で行われ る。
本方法の他の有利な態様によれば、前記糸状菌が、糸状菌の一株であるアスペル ギルス・オリ七である。
本方法の他の有利な態様によれば、前記(5)の工程において、脂質転移活性を 存し、且つ、分子量が約19kDaのタンパク質が得られる。
本方法の他の有利な態様によれば、前記(5)の工程において、脂質転移活性を 有し、且つ、分子量が約30kDaのタンパク質が得られる。
リン脂質を炭素源として使用することは、予想以上に、リン脂質の合成部位とし ての細胞の小胞体(endoplasmic reticulum )を特異的 に増加させ(xlO〜20)、従って、前記転移タンパク質の合成を増加させ、 その結果、膜脂質へ向けられた増加した代謝活性を有する高いバイオマス(bi omass )を得ることができる。これらの条件の下で、リン脂質転移タンパ ク質の合成が増加し、工業的に大きな利点となる。
本発明の主題は、また、脂質結合・転移タンパク質の精製された調製物であって 、 一活性成分と組み合わされることにより若しくは組み合わされることなく、脂質 の膜間結合、輸送、及び/又は、再配列を行う性質を有し、−宮リン脂質培地に おいて培養された非毒性糸状菌の粗抽出物から得られ、その菌か、アスペルギル ス・カンジダス、アスペルギルス・フラヴイペス、アスペルギルス・フミガタス 、アスペルギルス・ギガンテウス、アスペルギルス・ニゲル、アスペルギルス・ オリゼ、アスペルギルス・テレウス、アスペルギルス・ヴエルソコロル、アスペ ルギルス・ウエンティイ、ペニシリウム・ロクエフォルティイ及びエラロチイウ ム・ケヴアリエリから選択される子嚢菌類と、接合菌類のリゾプス・ストロニフ エルと、担子菌類のファネロカエテ・クリソスポリウムとを含む群から選択され 、前記タンパク質が、Img当たり、1分間に、0.3nmo1以上のホスファ チジルコリンを転移する特異脂質転移活性を有し、−疎水性であり、且つ、酸性 であり、 −50kDaより低い分子量を存する ことを特徴とする調製物を提供することである。
菌類起源のこれらの酸性タンパク質は、脂質(リン脂質及びステロール)の膜間 結合、輸送及び転移を行う能力を有する故に、細胞膜及び生体膜の生物学的作用 及び表面活性作用を驚くほど改善する。
本発明の有利な態様によれば、前記調整物が糸状菌の一株であるアスペルギルス ・オリ七から得られる。
本発明のを利な態様によれば、前記酸性の脂質転移タンパク質が、約+9kDa の分子量を有する。
本発明の他の有利な態様によれば、前記酸性の脂質転移タンパク質が、約30k Daの分子量を有する。
19kDaのタンパク質も30kDaのタンパク質も共に脂質を転移する活性を 有する。もっとも、ホスファチジルコリンの転移については30kDaのタンパ ク質の方か+9kDaのタンパク質よりも活性能が高い。
本発明に従う前記のPLTPは、ホスファチジルグリセロールとホスファチジル コリントールの輸送を特異的且つ優先的に行う。他のリン脂質についての転移の 程度は、ホスファチジルコリン〉ホスファチジルエタノールアミン〉ホスファチ ジルセリンの順序である。
上記のタンパク質は、脂質と組み合わせられて、また、有利にはリポソームと組 み合わせられて、薬剤、美容術、及び農/食品分野に利用することができる。
前者は後者と共に、外相(external phase)若しくは内相(in ternal phase)として、または、内包された形態て(encaps ulated form ) 、有利に組み合わせられる。
上記の脂質結合・転移タンパク質は、一般にタンパク質シャトルとも呼ば札リン 脂質及び他の疎水性分子の「天然のベクター1として使用されることにより、あ らゆる利用態様において、リポソームの作用性能を改善する。
薬剤の分野においては、本発明に従うシャトルタンパク質は有効成分のベクター として作用し、到達すべき細胞の選択を可能にする。
農/食品分野においては、これらのタンパク質は、特に、大豆レシチン(リン脂 質の主要資源)の安定化(valorization)を許容する。
本発明の主題はまた、粗製の糸状菌抽出物であって、非毒性糸状菌から、(a) 前記菌を富リン脂質培地において充分な量の菌糸体が得られるまで培養し、 (b)得られた菌糸体を中性pHの抽出用緩衝剤中において破砕し、(c)得ら れた破砕物から、 ・ その破砕物を約20,000gを越える速度で遠心分離(第1回遠心分離) して得られる上澄みSlを回収し、・ 回収した上澄みSlを酸により沈殿させ た後に、約20.000gを越える速度で遠心分離(第2回遠心分離)して得ら れる上澄みS2を回収する ことにより、脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を分離し、(d)上澄み S2から得られた脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を略中性pHに緩衝 させる 二とにより得られることを特徴とする抽出物を提供することである。
上記抽出物の有利な特徴によれば、前記(a)の工程が、*前記菌を天然の胞子 形成培地において培養し、*充分な量の胞子が得られるまで2〜13日間インキ ュベートし、*得られた胞子を富リン脂質培地において培養し、*充分な量の菌 糸体か得られるまでインキュベートすることを含む。
上記抽出物の他の有利な特徴によれば、前記胞子形成培地が湿らせた全トウモ0 コツ粒からなる。
上記の諸特徴に加えて、本発明は、その主題としての方法の具体的な実施例に関 する以下の記載から明らかとなる他の特徴をも含む。
もっとも、以下の具体例は本発明の詳細な説明としてのみ記載されるものであり 、本発明の如何なる限定ともならないことが理解されるべきである。
以下の工程は、富リン脂質培地における培養によって得られる菌糸体を破砕した 後に前記タンパク質を抽出し、その抽出物のリン脂質転移活性を、蛍光探子(p robes)の供与体としてのリポソームと非標識の受容体リポソームとを用い た蛍光分光法によって検定(assay )するものである。
2、選択菌株 接合菌類(特に接合菌亜門ケカビ目)、子嚢菌類、及び、担子菌類に属する15 種類の菌株を選択した。
これらの株は、ナンドにあるザ・INRΔ・ラボラトリ・才ブ・セリアル・マイ クロバイオロジー・アンド・テクノロジー(LMTC) 、ベルギーにあるザ・ ファンガス・カルチャー・コレクション・オブ・す・カドリック・ユニヴアーシ ティ・才ブ・ルーパン(MUCL)、及び、マルセイユにあるザ弓NRA・ラボ ラトリ・オブ・フィラメンタスファンガス・ノ(イオテクノロジー(L B C F)の所有に係り、それらの施設から取得されるものである。それらのリストを 、以下に示す。
子嚢菌類 エラロチイウム・ケヴアリエリ アナモルフ種(anamorphic 5pecies)アスペルギルス・カン ディトニス アスペルギルス・フラヴイベス アスペルギルス・フミガトユス アスペルギルス・ギガンテウス アスペルギルス・ニゲル アスペルギルス・オクラセウス アスペルギルス・オリゼ アスペルギルス・テレウス アスペルギルス・ヴエルシコロル アスペルギルス・ウエンテイイ ペニシリウム・ロクエフオルテイイ 接合菌類 ムコル・ムセド リゾプス・ストロニフエル 担子菌類 ファネロカエテ・クリソスポリウム 3、接種原の調製と培養の実施 上記菌株を、実験室において、4°Cで48時間湿らせた後に110’Cで30 分間の殺菌を2回行った全トウモロコシ粒からなる天然培地(10(1mj!の フラスコ1個につき40トウモロコン粒)において培養した。インキュベーショ ン1よ25°Cて10日〜13日(最長)間行った。この期間中に、トウモロコ シ粒の表面に菌糸体か発達し、胞子を形成した。
そられの胞子を、トウモロコシ粒の表面から、0.033g/lのトウイーン8 0の無菌溶液に〔胞子の凝集(flocculation)を避けるために〕浸 したガラスピーズ(直径3mm)を震盪することによって、分離した。さらに、 得られた胞子の懸濁液をグラスウールて濾過することにより、菌糸体部とトウモ ロコシ粒の残滓を除去した。
計数(enumeration )をマラセズ細胞(Malassez cel l )上て行った。その結果、培養のための接種原は、胞子溶液を既知の体積に 等分したものを使用することにより定量することかできた。保存液の濃度は略2 XIO’胞子/mllのオーダてあった。
アスペルギルス・オリゼを用いて他に2つの胞子形成培地を試験しtこ。一方( よ、大豆粒(リン脂質に富む)を湿らせた後に110°Cで30分の殺菌を2回 行ったしのであり、他方は、加圧滅菌器(autoclave )におし)て1 20°Cで20分間の殺菌を行った、固形の麦芽(20g/β)と酵母菌抽出物 (1g/β)と寒天(13g/f)とからなる合成培地(MYA2)である。
500ml容量の各バソフルフラス:+ (baffle flask)に、I  00m1の培地(以下にその詳細な組成を示す)を入れた。さらに、各培地に 、2XIO’胞子/m1!の量の胞子を接種した。得られた培養を25°Cで、 3日間、120回転/分の回転震盪を加えながら、インキュベートした。インキ ュベーション期間の終了後、菌糸体を焼結ガラス(no、2)上で濾過し、重さ を量った後に、−20°Cてt東らせた。
*使用した培地の組成 −KH2Pot 0. 2g/l MgSO4,7Hx O0,5g/1 −CaCL、2H200,0132g/V−酒石酸アンモニウム 1.84g/ A−酵母菌抽出物 0.5g/I! −リン脂質の元 3〜20g/l 上記リン脂質の元は、好ましくは、ホスファチジルコリンを奪ったIル脂質の混 合物かよい。
*懸 以下の容量を使用して行った。
一無菌窩留水 50mp −保存液110ml’ :KH,Po、2g/ff、MgS○、・7HtO5g /12.CaCL −2H200,132g/V0フラスコ中(こおし)て、1 20°Cて20分間加圧滅菌し、4’Cて保存した。
−保存液2 10rrl 酒石酸アンモニウム 18.4g/12.+20°C て20分間加圧滅菌し、4°Cて保存した。
−保存液3 10mf:酵母菌抽出物 5g/β。120’cて20分間加圧滅 菌し、4°Cて保存した。
一保存液4 20mf 超音波浴(ultrasound bath )を使用 して調製しtコ後に攪拌した50g/fのナンド(Nat ) 89゜本溶液を 引き続き120°Cて20分間IJtl圧滅菌し、4°Cで保存した。
4 m抽出物の調製 2gの菌糸体(生の状態の重さ)を、約2gのフォンテンブロー砂(Fonta inebreau 5and)と共に、乳鉢と乳棒を使用して、0℃ですりつぶ して破砕した。この砂をHCj?溶液で洗い、水で数回濯いだ後に、パスツール オーブンにおいて200°Cで39分間殺菌した。
上記破砕は、2mMのEDTA (カチオン依存プロテアーゼ阻害剤)と400 mMのスクロース(浸透圧保護剤)と2mMのジチオスレイトールと8mMの2 −メルカプトエタノール(還元剤)とを加えた、pH7,0の100mMトリス (Tris) −HCl溶液を含む緩衝液中で行った。
以下の工程(遠心分離と粗抽出物の調製)を図1に示す。
pH5,1での酸による沈殿には、リン脂質転移検定を阻害する可溶性リポタン パク質複合体からリン脂質転移タンパク質を遊離させるという利点がある。
最後の工程では、粗抽出物のpHを7.8に調整することによって上記タンパク 質を安定化させる。
5 脂質転移タンパク質の存在の検出 a)原理・ 転移の測定は、ピレンモノマ(pyrene monomer)によって標識さ れた供与体リポソームA(rクエンチングj効果でブロックされている)と過剰 の非標識受容体リポソームBの混合物に、上記リン脂質転移タンパク質を含むタ ンパク質溶液を加えた後に、希釈緩衝液中の蛍光の増加を監視することにより行 った。
「クエンチング」効果とは、孫子の濃度が高すぎるために、蛍光が減少したり、 抑制されたりすることである。
リン脂質転移活性は、図2に従って、菌タンパク質抽出物の添加の後に、2つの リポソーム集団間の探子の移動によって監視した。図2は、ピレンホスファチノ ルコリン(蛍光探子)からなる供与体リポソームA(・)から卵ホスファチジル コリンからなる受容体リポソームB(○)へのタンパク質シャトルによるリン脂 質転移の測定を示す。
b)装置 上記の測定には、SLM4800Cアミンコ(Aminco)分光蛍光計(米国 )を使用した。
光源はキセノンランプである。励起〔グラン・トムソン(Glan Thoms on) )と発光〔ポラロイド偏光フィルム(polaroid polari zing film) )のモノクロメータは、それぞれ、346nmと378 nmの波長を選択する。ランプの変更について補正された測定値は、被分析溶液 についての放出信号を、標準溶液(ローダミン細胞(rhodamine ce ll) )について観察された放出信号で除することによって得られる。本装置 は、水の循環によって温度調節されるキュヴエット・ラック(cuvette  rack)を備えている。本分光蛍光計はデータの取得と処理を行うことができ るマイクロコンピュータによって制御される。
C)供与体リポソームA。
・試験薬・使用される蛍光探子は、分子M852の3−バルミトイル−2−(l −ピレンデカノイル)−L−a−ホスファチジルコリン(モレキュラー・プロー ブズ(Molecular Probes) 、米国)である(図2参照)。こ れは、プラスチック管内に一20°Cで保存された、1.17μmol/mgの 乾燥抽出物として供給され、その励起の最大は346nmであり、その発光の最 大は378nmである。
・調製 この内容物をI Omjl’の無水アルコールに溶解させる。この保存 液は117mMの濃度を持つ。ガラス管に0.5mj7を取って封入し、光を遮 断した状態で一20°Cで保存した。
検定の実施に際しては、試料lOμ!で、検定キュベツト内に1.17nm。
1の探子を含むことになる。
d)受容体リポソームB: ・試験薬:これらのリポソームの調製を、分子量775の卵黄−Lα−ホスファ チジルコリン(図2参照)の100mg/mI!の溶液〔テトラデカン(シグマ (Sigma )に溶解したもの〕を使用して行った。得られたものを一20℃ で保存した。
・調製二二の溶液385μlを取り、窒素流の下で15分間蒸発させた後に、1 0mlの蛍光緩衝液(トリス−H(120mM、EDTA5mM、NaCl!1 00mM、pH7,4,を0.45μミリボア(Millipore )フィル タで濾過したもの)に希釈することにより、異質多重ラメラ小胞(hetero genous multilameliar vesicles 、 MLV) からなる5mM懸濁液を得た。
単ラメラ小胞段階(unilamellar vesicle stage 、  5UV) ヘの移行のために、音波処理を行った。MLVに、1/2マイクロ プローブ(microprobe)を備えたヴイブラ細胞(Vibra Ce1 l、 ソニック・アンド・マテリアルズ(Sonic and Materia ls ) 、 ダンベリー(Danbury ) 、コネチカット州、米国)を 使用して、超音波を適用した。音波処理は、中間パワー(ポジション4)で且つ 50%のサイクル割合(cycle proportion)の脈動(puls atory )モードで実施した。この操作を、水浴で冷却しながら、各10分 間、2度行った。得られた溶液を0.2μザルトリウス型(Sartorius  )フィルタで濾過した後に、4°Cで保存した。
e)検定の条件: 検定は、10μlの蛍光探子と14μlのリポソーム溶液を使用し、1.5ml の蛍光緩衝液で行った。リポソーム対蛍光探子の比率は60とし、受容小胞(r ecil)ient vesicles)を過剰とした。
最後に、タンパク質溶液(50μ!りを加えて、2種類のリポソーム集団間での リン脂質転移動態を開始させた。反応は25°Cで行った。
f)測定条件: 蛍光測定は、発光モードと励起モードにおいて、4mmの光路長を用い、10m mのクォーツ°キュベツト(quartz cuvette)において行った。
励起波長と発光波長は、それぞれ346nmと378nm(蛍光探子の励起と発 光の極大)で固定し、励起モノクロメータと発光モノクロメータのそれぞれのス リットを4nmとした。
g)リン脂質転移活性の計算: 転移の動態を、1400秒間継続し、5秒毎に強度を記録した。転移活性は、こ の動態(単位は時間に対する相対蛍光強度)の初期傾斜によって表される。相対 転移活性の値は、極大蛍光値との関係て計算される。この極大は、試料に209 6 (W/V)のSDS溶液を加えることにより得られる。SDSは、測定キュ ベトにおいて全蛍光探子を希釈する供与体リポソームを解離させ、それにより、 「クエンチング」効果を抑制する。従って、以上の条件下で得られた蛍光強度は 、本検定(1,17nmol)に使用された探子の量に対応する。
比活性を、相対活性の、検定に使用されたタンパク質の量に対する比を計算する ことにより得た。比活性は、タンパク質1mg当たり、1分間に転移したホスフ ァチジルコリンの量(単位nmo I)で表した。
6 結果 a)リン脂質転移活性を有する株の選択培養は、最大リン脂質活性(トウモロコ シ粒から得た胞子の日齢13田培養の日齢3日)で回収しtこ。
試験した全ての株かリン脂質転移活性を示したが、その中に、著しく高い効率を 示す株か確認された(図3参照)。それは、アスペルギルス・オリゼであり、ア スペルギルス・カンジダスやアスペルギルス・ニゲルよりも2倍も高い活性を示 した。
図3は、種々の株の比活性(タンパク質1mg当たり、1分間に転移したホスフ ァチジルコリンの量nmol)を示している。
b)種々の接種原の質の比較。
トウモロコシ粒の他に、純粋な合成培地と、リン脂質を高い割合で含むことが知 られている天然培地(大豆種子)とを試験した。
最大のり〉・脂質転移活性は、トウモロコシ粒の接種原から得たアスペルギルス ・オリゼの培養の3日以内で確認された。2日目から活性が見られ、3日目から 4日巨を過ぎると減少に転じた。(図4及び図5参照)。
図4は、各接種原(−一層 トウモロコシ、−・−:大豆:−ム一:MYA2) から得たアスペルギルス・オリゼの成長を示し、y軸が培養の日数を示し、y軸 かアスペルギルス・オリゼの乾重fi(単位g)を示す。
図5は、各接種原から得たアスペルギルス・オリゼのリン脂質転移活性を示し、 y軸が日数を示し、Y軸かトウモロコシ(−口−)、大豆(−〇−)及び合成培 地(MYA2. −△−)て培養された各接種原の転移活性を示す。
合成培地の接種原胞子から得たアスペルギルス・オリゼの最大の転移活性は、ト ウモロコシ粒の場合と同し3日目に観察されたが、その値は後者の半分であつた 。活性はその後減少傾向を示したが、それ程急激なものではなかった(図4及び 図5参照)。
大豆種子培地の接種原胞子から得たアスペルギルス・オリゼの転移活性は、それ よりも遅く、5日目に最大を示した。活性はその後、接種原としてのトウモロコ シ粒の場合よりも僅かに低い値を示した(図4及び図5参照)。
結局、最大のリン脂質転移活性は、トウモロコシ粒での接種原から得たアスペル ギルス・オリゼについて観察された。トウモロコシ接種原から得た胞子は、また 、細胞の要求に対して一層迅速に応答した。
本タンパク質は、図6に図式化して示すように、実施例1て得た粗抽出物から精 製される。
そのために、先ず、菌糸体900g(湿重量)を、31の抽出用緩衝液(100 mMのトリス−H(J’、pH7,0,2mMのEDTA、2mMのジチオスレ イト−ル、8mMの2−メルカプトエタノール、400mMのスクロース)中で 破砕した。
また、粗抽出物(pH5,1での酸による沈殿の上澄み)のタンパク質を限外濾 過によって濃縮した。
粗抽出物(pH5,1での沈殿の上澄み)を濃縮するための膜として、ミリポア ・ペリコン〔λ1illipore Pe1icon (登録済み))PLGC 膜を使用した。この膜は、分子ill 0kDaの分子の通過を許さず、また、 表面積が0.1m2である。この限外濾過によって、粗抽出物を濃縮でき、また 、分子量が10kDaより低い全ての分子を除去することができる。
上記の技法には、タンパク質の損失が無視し得る程度であるという利点もある。
このことは、タンパク質の初期濃度がImg/mI!を下回る場合に特に重要で ある。
精製自体には数工程が含まれ、各工程では、−転移活性の確認と、 一ドデシル硫酸ナトリウムの存在下でのポリアクリルアミドゲル電気泳動法の実 施と、 一タンパク質の検定と か行われる。
*第1精製工程: 緩衝液B:50mMのトリス、8mMの2−メルカプトエタノール、200mM のNaCj!、10%(w/v)のグリセロール、pH7,8で平衡化したセフ ァデックス(Sephadex) G 75 (登録済み)カラム(2,6X1 00cm)を使用し、15m!!/時の流速で、ゲル濾過を行い、各5mj7の 分画を採取した。図7(A)若しくは図8(A)に示すように、溶出曲線は、P IとP2の2つのピークを示した。活性を示す分画を別々に集めた。すなわち、 ピークPHこつpzては38〜52番目の分画を、ピークP2については62〜 79番目の分画を集めtこ。
*第2精製工程 DEAE−セファセル(Sephacel、登録済、FPLC )セファデックスによるクロマトグラフィから得た両分画(約300mf)を、 P2については(イオン強度を弱めるために)l/2に希釈後、2.6X15c mのDEAE−セファセルカラム上に適用した。このかラムは事前に、緩衝液A で平衡化しておいた。全ての非結合タンノくり質を除去するため(こ、光学濃度 力(基線(base)に戻るまで、カラムを以下のようにして溶出した。
a)PIタンパク質を200m1の線型傾斜(200〜700m!!のNaCj ))で溶出し、 b)P2タンパク質を350m1の線型傾斜(100〜500m!!のNaCj 7)で溶出した。
流速は30m11時とし、各5mfの分画を採取した。
PlとP2に対応する転移活性は、23〜36番目の分画(約500nMのNa Cβ)と51〜61番目の分画(約350mMのNa(J’)にそれぞれ溶出し 3a セファクリル(Sephacryl 、登録済み)S400によるクロマ トグラフィ。上記DEAEから得たP1分画の166m1を、緩衝液Bで平衡化 したセファクリル8400カラム(4,5X85cm)上に適用した。流速は6 0m17時とし、各5mlの分画を採取した。図7(CI)は、185〜204 番目の分画に活性ピークを有する曲線を示す。
3b、モノQ (MonoQ 、登録済み)によるクロマトグラフィ(FPLC )。上記DEAEから得たP2の30m1を、緩衝液Aで平衡化したモノQ H R515カラム上に適用した。活性タンパク質の溶出を、同一緩衝液での0〜5 00mMの線型傾斜NaC1の40mA’を用いて行った。流速は60mf/時 とし、各2mlの分画を採取した。リン脂質転移活性が、約120mMNaCj 7で検出された。
分子量:P1分画に対応する30kDaのバンドが、ポリアクリルアミドゲルで 観察された。また、P2分画に対応する19kDaのバンドが観察された。
図7及び図8はそれぞれ、PIピーク(図7)とP2ビーク(図8)についての 上記の各精製工程に対応し、各図のX軸は分画数を示し、y軸は280nmでの 吸光度(左側の軸と連続線)とリン脂質転移活性(右側の軸)を示す。リン脂質 転移活性は、等分されたもの(al 1Quots、 −ム一)について測定し 、1分間当たりのホスファチジルコリンのnmo Iで表した。NaCA’の傾 斜(mM)を電導度測定(破線)によって確認(establish ) した 。
図7(A)と図8(A)は同一であり、セファデックス075カラム上でのゲル 濾過に対応する。
図7(Bl)と図7(CI)はそれぞれ、PIピークについての第2と第3の精 製工程を示す(DEAEカラム、傾斜200〜700mM及びセファクリル54 00)。
図8(Bl)と図8(CI)はそれぞれ、P2ピークについての第2と第3の精 製工程を示す(DEAEカラム、傾斜100〜500mM及びモノQ、傾斜10 0〜500mM)。
2)リン脂質転移タンパク質の特徴ニ ー分子の特異性: 分子の特異性を、実施例1と同様の蛍光探子(ピレン)を用いて、蛍光によって 決定した。供与体リポソームと受容体リポソームを、G、レイファー(LAFE R)法(Biochimica et Biophysica Acta、 + 991 、1069.139−144 )に従って、リン脂質のエタノール溶液 を適当な緩衝液に注入することによって調製した。
本発明に従うタンパク質、その中でも特にアスペルギルス・オリゼから得られる タンパク質は、ホスファチジルグリセロールとホスファチジルイノシトールをよ り特異的に輸送するという新規性を存する。他のリン脂質を含めた輸送の優先度 は、高い方から、ホスファチジルグリセロール〉ホスファチジルイノシトール〉 ホスファチジルコリン〉ホスファチジルエタノールアミン〉ホスファチジルセリ ンの順である。
一アスペルギルス・オリセから得られる19kDaタンパク質のN−末端配列。
配列は、エドマン法により、アプライド・バイオシステム470A装置を使用し て決定した。アミノ酸配列は以下の如くであり、他のPLTPとの間で相同性を 有しない。
82 N−Ala−Lys−3er−Val−Pro−Gly−Asn−Asn −Pro−Leu−Glu−Tyr−Cys−Asn−Asp−Pro−3er  −Gly−Asp−11e−Leu−Asp−11e−Lys−Gin−Va l−Asp−Leu−Ser−Pro−Asn−Pr。
−等電点: 等電点を、ファーマシア・ファストーシステム(Pharmacia Phas t−system)を用いて決定した。+9kDaタンパク質のplは4.8で あった。
−タンパク質の熱に対する抵抗: 純粋な19kDaPLTPを100℃で10分間加熱し、氷上で冷却した後、リ ン脂質転移活性を検定した。得られた結果は、このタンノくり質がこの処理の後 も安定であることを示した。
層比活性: 粗抽出物(pH5,1での酸による沈殿の上澄み)については、3.3mm。
1/分/mgの活性があったが、これは、アスペルギルス・オリゼについての1 98nmol/時/mgに相当する。精製後では、純粋な+9kDaタンノ(り 質の場合で、20000nmol/時/mgの活性があった。
実施例3:富リン脂質培地の、小胞体に対する刺激及びリン脂質転移タンパク質 の生成の増加における作用ニゲルコースを主体とする培地における培養との比較 グルコースを主体とする液体培地(図9、曲線■)と富リン脂質培地(図9、曲 線ム)の各々で培養された菌の小胞体の活性を、R,L、 ジョーンズ(JON IES)法(1980,Planta、 150.58−69)に従って、チト クロムCオキシドレダクターゼ(小胞体の特異的マーカー)の酵素活性を検定す ることにより比較した。図9において、y軸は細胞内タンパク質のnmo]、分 六m g −+で表したチトクロムCオキシドレダクターゼ活性を示し、X軸は インキュベーションの時間を日数で示す。
一菌が富リン脂質培地(図9、曲線ム)で培養された場合には、第18目から、 小胞体(リン脂質の合成部位)の活性の極めて高い刺激が見られた。
−同様に、図1Oは、リン脂質転移活性を示す。図1Oにおいて、y軸は細胞内 タンパク質のnmo 1.分六mg−1で表したホスファチジルコリン転移活性 を示し、X軸はインキュベーションの期間を日数で示す。曲線(閣)は、グルコ ースを主体とする液体培地での培養後に得られる転移活性を示し、曲線(ム)は 富リン脂質培地での培養後に得られる転移活性を示す。図1Oから明らかなよう に、グルコース(■)での培養に比べて、リン脂質の存在下では転移活性が著し く高められる。図1Oは、富リン脂質培地の場合の転移活性の方が3日目で2倍 も高いことを確かに示している。
上記の記載から明らかなように、本発明は以上に明示的に記載された実施例、実 施細目及び応用例に何ら限定されるものではなく、本発明の枠組ないしは範囲を 逸脱しない限りにおいて当業者が容易に想到するあらゆる変更を包含する。
0°Cでの破砕 上澄み ペレット(細胞残滓) リン脂質転移タンパク質を 含む粗抽出物 FIGURE 1 FIGURE 2 FIGURE 3 日 F工GIJRE 5 精製工程 1 第1工程(2種類のr’LTPに共通)DEAIミ D IE A E 傾斜200−700mM 傾斜100〜500mMセファクリル5400 モノ Q 1 傾斜100〜500mM F工GURE 6 分画番号 r工GIJ肛7 分画番号 F’mGtJRE 8 FIGURE 9 FTGURE 10 フロントページの続き (51) Int、 C1,6識別記号 庁内整理番号C07K 1/34 (72)発明者 ルサージュ、ローラシスフランス国 13008 マルセイユ  アヴニュ・ドウ・う・セランヌ バルク・ドウ・う・セランヌ 8 (72)発明者 マリオン、ディプイエフランス国 44300 ナンド プラ ス・ペロス・ギレク 3 I (72)発明者 カアニエ、ベルナールフラシス国 44100 ナンド リュ ・ドウ・う・ヴイクトワール 29 (72)発明者 リシャールーモラール、ダニエルフラシス国 44700 オ ルヴオー リュ・デ・ヴユー・ムーラン 8 (72)発明者 アステール、マルセルフラシス国 13600 ラ・シオタ  レジダンス・し・パルミニ アレ・リュミエール

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.非毒性糸状菌からリン脂質転移タンパク質(PLTP)を調製する方法であ って、粗抽出物の調製と、その抽出物からの前記タンパク質の分離と、そのタン パク質の精製とを含み、前記菌が富リン脂質培地において培養されることを特徴 とする方法。
  2. 2.前記富リン脂質培地が3〜20g/lのリン脂質を含むことを特徴とする請 求項1に従う非毒性糸状菌からリン脂質転移タンパク質(PLTP)を調製する 方法。
  3. 3.(1)(a)前記菌を前記富リン脂質培地において充分な量の菌糸体が得ら れるまで培養し、 (b)得られた菌糸体を中性pHの抽出用緩衝剤中において破砕し、(c)得ら れた破砕物から、 その破砕物を約20,000gを越える速度で遠心分離(第1回遠心分離)して 得られる上澄みS1を回収し、回収した上澄みS1を酸により沈殿させた後に、 約20,000gを越える速度で遠心分離(第2回遠心分離)して得られる上澄 みS2を回収することにより、脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を分離 し、(d)上澄みS2から得られた脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を 略中性pHに緩衝させる ことにより、略中性pHの前記粗抽出物を調製し、(2)前記タンパク質を限外 濾過によって濃縮し、(3)脂質結合・転移活性を有する分画をゲルを用いて分 離し、その活性分画を脂質結合・転移活性を測定する二とによって濾過、選択し 、(4)選択された種々の分画のタンパク質を一連のクロマトグラフィ工程にお いて精製すること を含み、その精製されたタンパク質が、活性成分と組み合わされることにより若 しくは組み合わされることなく、脂質の膜間結合、輸送、及び/又は、再配列を 行う性質を有し、疎水性で且つ酸性であり、50kDaより低い分子量を有する ことを特徴とする請求項1若しくは請求項2に従うタンパク質の調製方法。
  4. 4.前記糸状菌が、アスペルギルス・カンジダス,アスペルギルス・フラヴィペ ス,アスペルギルス・フミガタス,アスペルギルス・ギガンテウス,アスペルギ ルス・ニゲル,アスペルギルス・オクラセウス,アスペルギルス・オリゼ,アス ペルギルス・テレウス,アスペルギルス・ヴェルシコロル,アスペルギルス・ウ ェンティイ,ペニシリウム・ロクエフォルティイ及びエウロティウム・ケヴァリ エリから選択される子嚢菌類と、ムコル・ムセド及びリゾプス・ストロニフェル から選択される接合菌類と、ファネロカエテ・クリソスポリウム種から選択され る担子菌類とを含む群から選択されることを特徴とする請求項1〜3の何れかに 従う酸性タンパク質の調製方法。
  5. 5.前記(a)の工程が、更に、 *前記菌を胞子形成培地において培養し、*充分な量の胞子が待られるまで2〜 13日間インキュベートし、*得られた胞子を前記富リン脂質培地において培養 し、*充分な量の菌糸体が得られるまでインキュベートすることを含むことを特 徴とする請求項1〜4の何れかに従う調製方法。
  6. 6.前記胞子形成培地が湿らせた全トウモロコシ粒からなることを特徴とする請 求項5に従う調製方法。
  7. 7.前記(c)の工程の酸による沈殿がpH5.1で行われることを特徴とする 請求項1〜6の何れかに従う調製方法。
  8. 8.前記(b)及び(c)の工程が冷温で行われることを特徴とする請求項1〜 7の何れかに従う調製方法。
  9. 9.前記糸状菌が、糸状菌の一株であるアスペルギルス・オリゼであることを特 徴とする請求項1〜8の何れかに従う酸性タンパク質の調製方法。
  10. 10.前記(5)の工程において、脂質転移活性を有し、且つ、分子量が約19 kDaのタンパク質が得られることを特徴とする請求項9に従う酸性タンパク質 の調製方法。
  11. 11.前記(5)の工程において、脂質転移活性を有し、且つ、分子量が約30 kDaのタンパク質が得られることを特徴とする請求項9に従う酸性タンパク質 の調製方法。
  12. 12.酸性の脂質結合・転移タンパク質の精製された調製物であって、一活性成 分と組み合わされることにより若しくは組み合わされることなく、脂質の膜間結 合、輸送、及び/又は、再配列を行う性質を有し、一富リン脂質培地において培 養された非毒性糸状菌の粗抽出物から得られ、その菌が、アスペルギルス・カン ジダス,アスペルギルス・フラヴィペス,アスペルギルス・フミガタス,アスペ ルギルス・ギガンテウス,アスペルギルス・ニゲル,アスペルギルス・オリゼ, アスペルギルス・テレウス,アスペルギルス.ヴェルシコロル,アスペルギルス ・ウェンティイ,ペニシリウム・ロクエフォルティイ及びエウロティウム・ケヴ ァリエリから選択される子嚢菌類と、接合菌類のリゾブス・ストロニフェルと、 担子菌類のファネロカェテ・クリソスポリウムとを含む群から選択され、前記タ ンパク質が、1mg当たり、1分間に、0.3nmol以上のホスファチジルコ リンを転移する脂質転移特異活性を有し、 一疎水性であり、且つ、酸性であり、 一50kDaより低い分子量を有する ことを特徴とする調製物。
  13. 13.糸状菌の一株であるアスペルギルス・オリゼから得られることを特徴とす る請求項12に従うタンパク質の精製された調製物。
  14. 14.前記酸性の脂質転移タンパク質が、約19kDaの分子量を有することを 特徴とする請求項13に従うタンパク質の精製された調製物。
  15. 15.分子量約19kDaの前記酸性の脂質転移タンパク質が、【配列がありま す】 のN末端アミノ酸配列を有し、且つ、等電点が4.8であること特徴とする請求 項14に従うタンパク質の精製された調型物。
  16. 16.前記酸性の脂質転移タンパク質が、約30kDaの分子量を有することを 特徴とする請求項13に従うタンパク質の精製された調型物。
  17. 17.粗製の糸状菌抽出物であって、非毒性糸状菌から、(a)前記菌を富リン 脂質培地において充分な量の菌糸体が得られるまで培養し、 (b)得られた菌糸体を中性pHの抽出用緩衝剤中において破砕し、(c)得ら れた破砕物から、 その破砕物を約20,000gを越える速度で遠心分離(第1回遠心分離)して 得られる上澄みS1を回収し、回収した上澄みS1を酸により沈殿させた後に、 約20,000gを越える速度で遠心分離(第2回遠心分離)して得られる上澄 みS2を回収することにより、脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を分離 し、(d)上澄みS2から得られた脂質結合・転移タンパク質を含む粗抽出物を 略中性pHに緩衝させる ことにより得られることを特徴とする抽出物。
  18. 18.前記(a)の工程が、 *前記菌を天然の胞子形成培地において培養し、*充分な量の胞子が得られるま で2〜13日間インキュベートし、*得られた胞子を富リン脂質培地において培 養し、*充分な量の菌糸体が得られるまでインキュベートすることを含む二とを 特徴とする請求項17に従う粗抽出物。
  19. 19.前記胞子形成培地が湿らせた全トウモロコシ粒からなることを特徴とする 請求項18に従う粗抽出物。
  20. 20.請求項1〜11若しくは請求項12〜16の何れかに従って得られる脂質 結合・転移タンパク質を用いて、脂質構造を修正することによって得られること を特徴とする修正生体膜。
  21. 21.請求項1〜11若しくは請求項12〜16の何れかに従って得られる脂質 転移タンパク質と組み合わされた疎水性活性成分を含むことを特徴とする薬剤組 成物。
  22. 22.請求項1〜11若しくは請求項12〜16の何れかに従って得られる脂質 転移タンパク質と組み合わされたりボソームを含むことを特徴とする化粧用組成 物。
  23. 23.請求項1〜11若しくは請求項12〜16の何れかに従って得られるタン パク質を用いることを特徴とする、膜間リン脂質の輸送方法。
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