JPH08140690A - タキサン型ジテルペンの製造方法 - Google Patents

タキサン型ジテルペンの製造方法

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JPH08140690A
JPH08140690A JP29178394A JP29178394A JPH08140690A JP H08140690 A JPH08140690 A JP H08140690A JP 29178394 A JP29178394 A JP 29178394A JP 29178394 A JP29178394 A JP 29178394A JP H08140690 A JPH08140690 A JP H08140690A
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敬人 行宗
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康弘 原
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 タキサン型ジテルペンを産生する植物の培養
細胞または培養組織を環状多糖類を含む組織培養培地中
で組織培養し、得られる組織培養物よりタキサン型ジテ
ルペンを回収することを含むタキサン型ジテルペンの製
造方法。 【効果】 本発明方法は、タキサン型ジテルペンの生産
性の向上を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、卵巣癌、乳癌、肺癌等
の治療薬として有用であるタキソールを含むタキサン型
ジテルペンの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】卵巣癌、乳癌、肺癌等の治療薬として有
用であるタキソール(Taxol)は、イチイ科イチイ属植物
であるタイヘイヨウイチイ(Taxus brevifolia NUTT)よ
り単離同定されたタキサン型ジテルペンであり、活性と
関連する複雑なエステルグループを有している。タキソ
ールはタイヘイヨウイチイ植物体中のどの部位にも存在
し、その含量は樹皮で最も高いことが報告されている。
現在、タキソールの製造は天然のまたは栽培された植物
体中から採取されているが、イチイ属植物は地上20c
mの高さに成長するのに10年以上かかる生育の遅い植
物であり、また樹皮を剥ぐと木が枯れてしまうことから
容易に大量のタキソールを得ることは困難である。も
し、タキソールまたはタキソールの前駆物質であるバッ
カチンIII等のタキサン型ジテルペンの合成が組織培養
を利用して行なうことができれば、樹木を伐採する事な
く、大量のタキソールを容易に得ることができるので有
利である。
【0003】これまでの植物の培養細胞を利用したタキ
ソール生産方法については、タイヘイヨウイチイ(Taxu
s brevifolia NUTT)培養細胞によるタキソール生産が
米国で特許〔US Patent:5019504〕になっており、そし
て、そのタキソール生産量は1〜3mg/lと記載されている
が、工業的生産には不十分である。また、細胞培養によ
るタキソールの生産性は不安定であり、選抜で一次的に
は生産性の高い細胞が得られるが、継代培養してその含
量を維持することは難しい〔E.R.M.Wickremesine et a
l., World Congress on Cell and Tissue Culture(199
2)〕。
【0004】一方、タキソール生産法の先行技術として
は、タキソール生合成前駆体であるバッカチンIII(bacc
atin III) からの半合成法がHoltonらの米国特許に開示
されている〔US Patent:5015744〕。植物の組織培養法
を用いれば、半合成原料の生産も可能であり、さらにタ
キソール生産に有利である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、植物
組織培養により、タキサン型ジテルペンの簡便な製造法
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】タキサン型ジテルペン
は、水に対して難溶性であり、また、水溶液中の安定性
も低い。タキサン型ジテルペンの水に対する溶解性を向
上させるとともに、安定化させることができれば生産性
を向上させることが可能と考えられる。本発明者らは、
鋭意研究の結果、タキサン型ジテルペン産生植物の培養
細胞又は培養組織の組織培養培地中に環状多糖類を添加
して組織培養を行なうと、培養物中のタキサン型ジテル
ペン生産性が向上することを見いだし、本発明を完成し
た。
【0007】すなわち、本発明はタキサン型ジテルペン
を産生する植物の培養細胞又は培養組織を環状多糖類を
含む組織培養培地中で組織培養し、得られる組織培養物
よりタキサン型ジテルペンを回収することを特徴とする
タキサン型ジテルペンの製造方法である。
【0008】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
製造方法の対象となるタキサン型ジテルペンとしては、
タキサン骨格を有するジテルペンであれば特に制限はな
く、例えばタキソール、10−デアセチルタキソール、
7−エピタキソ−ル、バッカチンIII、10−デアセチ
ルバッカチンIII、7−エピバッカチンIII、セファロマ
ニン、10−デアセチルセファロマニン、7−エピセフ
ァロマニン、タキサギフィン及びその類縁体、タキサン
1a及びその類縁体、キシロシルセファロマニン、キシ
ロシルタキソール等が挙げられる。
【0009】本発明の方法において組織培養に用いられ
るタキサン型ジテルペンを産生する植物としては、例え
ばセイヨウイチイ(Taxus baccata LINN)、イチイ(T. cu
spidata SIEB.et ZUCC)、キャラボク(T. cuspidata SIE
B.et ZUCC var. nana REHDER)、タイヘイヨウイチイ(T.
brevifolia NUTT)、カナダイチイ(T. canadiensis MAR
SH)、中国イチイ(T. chinensis)、T. media等のイチイ
属植物をあげることができる。
【0010】前記植物の組織培養は、本発明により環状
多糖類を添加する以外は、従来から知られている方法に
よって行なうことができる。
【0011】本発明で使用される環状多糖類としては、
サイクロデキストリン、サイクロフラクタン、それらの
誘導体を例示することができる。環状多糖類は、環状構
造のため内部には空洞があり、空洞開口部と外側は親水
性、環の内側は水になじみにくい性質を示し、この空洞
内に油性物質などを取り込む包接作用がある。この性質
を利用して、水に難溶性の物質を水溶性に変えたり、不
安定物質の安定化、香料などの揮発性物質の保持、特異
臭の抑制など多くの用途があり、商業的にはフリーズド
ライ紅茶、ハム・ソーセージなどの特異臭抑制などの食
品向けとして使われている。サイクロデキストリンは、
グルコースが6個から8個ドーナツ状に結合した物質
で、Bacillus maceransなどの特殊な微生物が生産する
サイクロデキストリン合成酵素の作用により、デンプン
から合成される。また、サイクロフラクタンは、フルク
トースが6個から8個ドーナツ状に結合した物質で、Ba
cillus circulansなどの特殊な微生物が生産するサイク
ロフラクタン合成酵素の作用により、イヌリンから合成
される。本発明の対象となるサイクロデキストリン又は
その誘導体としては、α-サイクロデキストリン、β-サ
イクロデキストリン、γ-サイクロデキストリン、或い
はそれらの分枝サイクロデキストリン、部分メチル化サ
イクロデキストリンなどいずれも利用可能である。分枝
サイクロデキストリンとしては、例えばグリコシル−α
−サイクロデキストリン、マルトシル−α−サイクロデ
キストリン、マルトトリオシル−α−サイクロデキスト
リン、グリコシル−β−サイクロデキストリン、グリコ
シル−γ−サイクロデキストリン、ガラクトシル−α−
サイクロデキストリン等、環に糖が分枝上に結合した化
合物が挙げられる。また、サイクロフラクタン又はその
誘導体としては、果糖が6〜8個、β2-1フラクシド結
合した化合物、それらの分枝サイクロフラクタン、部分
メチル化サイクロフラクタン等のいずれも利用可能であ
る。
【0012】上記環状多糖類は、培地における濃度が0.
01〜50mMとすることが好ましく、この中でも特に0.1〜3
0mMの範囲に調製することが本発明の方法にとって更に
好ましい。
【0013】従来、タキサン型ジテルペン産生植物の組
織培養において培地添加物として環状多糖類を存在させ
て組織培養をおこなった例は報告されておらず、しかも
それによりタキサン型ジテルペンの培地への漏出が促進
され、かつ産生量が増大することは予想外のことであっ
た。
【0014】本発明の組織培養に使用される培地として
は、従来から知られている植物の組織培養に用いられる
培地、例えばムラシゲ・スクーグ(1962年)〔Murashige
& Skoog〕の培地、リンスマイヤー・スクーグ(1965年)
〔Linsmaier Skoog〕の培地、ウッディー・プラント・
メディウム(1981年) 〔Woody Plant Medium〕の培地、
ガンボルグ〔Gamborg〕のB−5培地、三井のM−9培
地等が挙げられる。これら培地に植物ホルモンを添加
し、更に必要に応じて炭素源、無機成分、ビタミン類、
アミノ酸等を添加することもできる。
【0015】炭素源としては、シュクロース、マルトー
ス、ラクトース等の二糖類、グルコース、フルクトー
ス、ガラクトース等の単糖類、デンプンあるいはこれら
糖源の2種類以上を適当な比率で混合したものを使用で
きる。
【0016】無機成分としては、例えばリン、窒素、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、イオウ、鉄、マン
ガン、亜鉛、ホウ素、銅、モリブデン、塩素、ナトリウ
ム、ヨウ素、コバルト等があげられ、これらの成分は例
えば硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、硝酸カルシウム、
塩化カリウム、リン酸1水素カリウム、リン酸2水素カ
リウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナト
リウム、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸マンガン、硫酸
亜鉛、ホウ酸、硫酸銅、モリブデン酸ナトリウム、三酸
化モリブデン、ヨウ化カリウム、塩化コバルト等の化合
物として添加できる。
【0017】植物ホルモンとしては、例えばインドール
酢酸(IAA)、ナフタレン酢酸(NAA)、2,4−ジクロロフ
ェノキシ酢酸(2,4-D)等のオーキシン類、カイネチン、
ゼアチン、ジヒドロゼアチン等のサイトカイニン類が用
いられる。
【0018】ビタミン類としては、例えばビオチン、チ
アミン(ビタミンB1)、ピリドキシン(ビタミンB
6)、パントテン酸、イノシトール、ニコチン酸等が用
いられる。
【0019】アミノ酸類としては、例えばグリシン、フ
ェニルアラニン、ロイシン、グルタミン、システイン等
を添加できる。一般に前記の各成分は、無機成分が約0.
1μM、ないし100mM、炭素源が約1〜約30g/l、植物ホル
モン類が約0.01〜約10μM、ビタミン類及びアミノ酸類
がそれぞれ約0.1〜約100mg/lの濃度で用いられる。
【0020】尚、本発明には液体培地及び寒天やゲラン
ガム等を通常0.1〜1%含有する固形培地のいずれも使用
できるが、通常は液体培地が好ましい。本発明の組織培
養においては、上記植物の根、生長点、葉、茎、種子、
花粉、葯、がく等の組織片または細胞、あるいはこれら
を上記培地あるいは他の従来の培地によって組織培養し
て得られる培養細胞を使用することができる。また、本
発明は、Agrobacterium tumefaciens或いはA. rhizogen
esを植物組織に感染することによって得られる腫瘍細胞
及び/又は毛状根にも使用できる。
【0021】これらの組織または細胞を本発明により環
状多糖類を添加した培地を用いて組織培養すると、無添
加の場合と比較してタキサン型ジテルペンの高生産性培
養組織又は培養細胞が得られる。
【0022】本発明の効果を高める方法として、特願平
6−36156、6−104211、6−10421
2、6−104213号明細書にタキサン系化合物の生
産促進物質として開示されている、ジャスモン酸及びそ
の誘導体の存在下に培養する方法との併用が挙げられ
る。ジャスモン酸類としては、例えば、一般式(I):
【0023】
【化4】
【0024】[式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1
〜6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR
6aは、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
を表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖
は、1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;
6bは、水酸基又は−O−炭水化物残基を表し;前記5
員環は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成しても
よい。]で示される化合物、または一般式(II):
【0025】
【化5】
【0026】[式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1
〜6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR
6は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
を表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖
は、1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;
前記5員環は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成
してもよい。]で示される化合物、又は一般式 (III):
【0027】
【化6】
【0028】[式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1
〜6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR
6は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
を表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖
は、1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;
前記5員環は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成
してもよい。]で示される化合物等が挙げられる。
【0029】前記一般式(I)、(II)及び(III)にお
いて、R0、R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f
2、R3、R4、R5、R6、R6a、R7、R8a、R8b、又
はR9で表される炭素数1〜6のアルキル基としては、
例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロ
ピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、
t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオ
ペンチル基、t−ペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘ
キシル基等が挙げられる。前記一般式(I)、(II)及
び (III)において、R1a、R1b、R1c、R1d、R 1e又は
1fで表される炭素数1〜6のアルコキシ基としては、
例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イ
ソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、se
c-ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ
基、イソペンチルオキシ基、ネオペンチルオキシ基、t
−ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基、イソヘキ
シルオキシ基等が挙げられる。
【0030】R7がOMである場合において、Mで表さ
れるアルカリ金属原子又はアルカリ土類金属原子として
は、例えばナトリウム、カリウム、カルシウムが挙げら
れる。R7がNR8a8bである場合において、R8a, R
8bで表される炭素数1〜6のアシル基は、直鎖、分岐鎖
のいずれでもよく、例えばホルミル基、アセチル基、プ
ロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ヘキサノイル
基、アクリロイル基等が挙げられる。
【0031】R7がNR8a8bである場合において、R
8a, R8bで表されるアミノ酸残基としては、例えばイソ
ロイシル基、チロシル基、トリプトフィル基が挙げられ
る。R7がOR9である場合において、R9で表される炭
水化物残基としては、例えばグルコピラノシル基が挙げ
られる。前記一般式(I)において、R6bが−O−炭水
化物残基である場合における炭水化物残基としては、例
えばグルコピラノシル基が挙げられる。
【0032】前記一般式(I)、(II)又は (III)で示
される化合物の好ましいものとしては、R0が−(C
2n COOH又は−(CH2n COOCH3 であ
り、R0、R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R2
3、R4、R5、R6a、R6が、それぞれ水素原子を表す
か、或いはC1とC2、C3とC4、又はC3とC4の間で二
重結合を含んでいる化合物が挙げられる。
【0033】前記一般式(I)で示されるジャスモン酸類
の好ましい具体例としては、例えば、以下に示す化合物
が挙げられる。 (化合物A)
【0034】
【化7】
【0035】(化合物B)
【0036】
【化8】
【0037】(化合物C)
【0038】
【化9】
【0039】(化合物D)
【0040】
【化10】
【0041】前記一般式 (II) で示されるジャスモン酸
類の好ましい具体例としては、例えば、以下に示す化合
物が挙げられる。 (化合物E)
【0042】
【化11】
【0043】(化合物F)
【0044】
【化12】
【0045】(化合物G)
【0046】
【化13】
【0047】(化合物H)
【0048】
【化14】
【0049】前記一般式(III)で示されるジャスモン酸
類の好ましい具体例としては、例えば、以下に示す化合
物が挙げられる。 (化合物I)R0:−(CH2nCOOH又は−(C
2nCOOCH3 (n=1〜3) R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R2,R3,R4,R
5,R6:H C3−C4間:二重結合 (化合物J) R0:−CH2COOH R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f,R2,R3,R4,R
5,R6:H また、前記一般式(III)で示される化合物は、5員環
が、更に水酸基で置換されていてもよく、隣接する環員
炭素原子間で二重結合を形成してもよい。
【0050】5員環が、更に水酸基で置換された化合
物、又は隣接する環員炭素原子間で二重結合が形成され
た化合物の具体例としては、例えば、以下に示す化合物
が挙げられる。 (化合物K)
【0051】
【化15】
【0052】(化合物L)
【0053】
【化16】
【0054】(化合物M)
【0055】
【化17】
【0056】(化合物N)
【0057】
【化18】
【0058】前記ジャスモン酸類には種々の立体異性体
(シストランス異性体、光学異性体)が存在するが、そ
れぞれの異性体を単独で用いても、混合物の形で用いて
もよい。以上のジャスモン酸類は、全てタキサン型ジテ
ルペンの生産性向上に効果を有するが、中でも前記一般
式(I)、(II)、及び(III) においてR0が−CH2CO
OH又は−CH2COOCH3であり、R1a、R1b
1c、R1d、R1e、R1f、R 2、R3、R4、R5、R6
6aが水素原子であり、C3とC4の間で二重結合を形成
している化合物であるジャスモン酸又はジャスモン酸メ
チル、ツベロン酸又はツベロン酸メチル、及びククルビ
ン酸又はククルビン酸メチルが生産性向上に対する効果
の大きさの点から特に好ましい。
【0059】これらジャスモン酸類は、合成により、又
は植物からの抽出等により調製される(H. Yamane et a
l., Agric. Biol. Chem., 44, 2857-2864(1980) )。一
方、ジャスモン酸類は、生長促進や組織の成熟、病害抵
抗性の発現にかかわる諸反応を誘起する植物ホルモン様
物質として、種々の植物が自ら生産することが、吉原照
彦著、植物細胞工学第2巻第4号523〜531頁(1990年)
に記載されている。
【0060】従って、前記ジャスモン酸類は、培養系外
から添加するほかに、使用する培養細胞又は培養組織に
自ら生産させることもできる。この内在性ジャスモン酸
類の培養細胞又は培養組織による生産を促進する方法と
しては、微生物の培養物又はその抽出物、熱処理物或い
は植物抽出物などの培地への添加を例示することがで
き、具体的にはM.J.Mueller et al., Proc. Natl. Aca
d. Sci. U.S.A.,90(16),7490-7494 (1993) に記載の、
カビ細胞壁画分を添加する方法を例示することができ
る。更に、使用する培養細胞又は培養組織に、機械的に
又は紫外線、熱などによって部分的に傷害を与えること
によっても、内在性ジャスモン酸の生産量を高めること
が可能であり、具体的には、R.A.Cleeman et al., Pro
c. Natl. Acad. Sci. U.S.A.,89(11), 4938-4941 (198
9) に記載の、機械的に一部の細胞を破壊する方法を例
示することができる。
【0061】ジャスモン酸類は、水に対して難溶性のた
め、通常エタノール、メタノール等の有機溶媒、又は界
面活性剤等に溶解した後、培地に添加する。また、遊離
形のジャスモン酸類は、そのまま用いてもよいし、アル
カリで中和して塩にして用いてもよい。ジャスモン酸類
は、5員環カルボニル基のα位が、酸、アルカリ、熱に
よってエピマー化を起こすため、不安定なシス型より安
定なトランス型になりやすい。天然又は合成ジャスモン
酸を用いた平衡実験では、トランス型が90%、シス型が
10%の状態で存在する。一般にはシス型の方が活性が強
いとされているが、本発明で使用することができるジャ
スモン酸類は、前記式(I)(II)(III)で示される全
ての立体異性体化合物及びその混合物を包含する。
【0062】ジャスモン酸類は、培地における濃度が0.
01〜1000μMとすることが必要であり、この中でも特に
ジャスモン酸類の濃度を0.1〜500μMの範囲に調整する
ことが好ましい。ジャスモン酸類は、培養細胞の増殖期
ないし定常期に添加することが効果的であり、この中で
も特に増殖期から定常期に移行する時期にジャスモン酸
類を添加することが好ましい。また、内在性ジャスモン
酸類の生産量を高めるための処理の時期についてもこれ
と同様である。例えば、21日おきに細胞を移植している
場合には7〜16日目がジャスモン酸類の添加又は内在性
ジャスモン酸類の生産量を高めるための処理の適期にあ
たる。また、ジャスモン酸類の添加及び内在性ジャスモ
ン酸類の生産量を高める処理は、一度に行ってもよい
し、複数回に分けて行ってもよい。
【0063】また本発明は、特願平6−146826号
明細書に開示されている、培養器内の気相中の酸素濃度
を培養初期より大気中の酸素濃度未満の条件下に制御し
て培養を行うか、或いは組織及び/又は細胞と接する流
動性の培地中の溶存酸素濃度を培養初期よりその温度に
於ける飽和溶存酸素濃度未満である条件下に制御して培
養する方法とも併用することができる。
【0064】ここで、培養初期とは、培養開始時ないし
培養開始後7日目をいい、培養器内の気相中の酸素濃
度、又は組織及び/又は細胞と接する流動性の培地中の
溶存酸素濃度の制御は、培養開始時から行うことが好ま
しい。また、制御の期間としては、培養全期間を通して
該条件に制御してもよいし、培養全期間中の一部期間の
みを制御してもよく、特に限定するものではないが、全
培養期間中の、少なくとも3日間制御することが好まし
い。
【0065】培養器内の気相中の酸素濃度は、4ないし
15%に制御することが必要であり、特に6ないし12%に
制御することが好ましい。また、流動性の培地中の溶存
酸素濃度は、その温度における飽和溶存酸素濃度値の1
ないし75%に制御することが必要であり、特に10ないし
75%に制御することが好ましい。
【0066】また、本発明は、特願平5−284893
号、同6−104213号明細書に開示されている、細
胞を比重の違いにより複数の層に分け、少なくとも1つ
の層に含まれる細胞を培養する方法と併用することもで
きる。細胞を比重によって分離する方法としては、一般
に遠心分離用媒体を用いて密度勾配を作成し、細胞を重
層した後、遠心分離する方法が知られている。
【0067】遠心分離用媒体としては、Ficoll、Percol
l (共にPharmacia LKB Biotechnology 社製)、ショ
糖、塩化セシウム等が用いられる。密度勾配を形成する
層の数に特に制限はない。各層の比重差は、特に限定さ
れるものではなく、また各比重差は同じであっても異な
っていてもよい。従って、この密度勾配の定義には勾配
が連続的に変化する場合(密度勾配を形成する層の数が
無限大、各層の比重差が0に近い状態)も含む。
【0068】このようにして密度勾配を形成し、細胞を
重層、遠心分離することにより細胞を比重の違いにより
複数の層に分けることができる。作成する層の比重は、
通常1.00〜1.20g/ml、好ましくは1.03〜1.11g/mlの範囲
である。培養の対象となる層としては、少なくとも1つ
の層を選択し、また全ての層を選択して培養してもよ
い。
【0069】複数の層を選択して培養する場合、これら
の複数の層は、それぞれ個別に培養することもできる
が、選択した複数の層のうちの2層以上の層を混合して
培養することもできる。タキサン型ジテルペン産生能の
高い培養細胞は、通常、比重が1.07以下の層に含まれる
細胞を培養して得られるが、培養する細胞や培養の条件
により変動する場合があり、必ずしもこの範囲に限定さ
れるものではない。また、単に比重の違いによって分画
しただけでは、比重の高い層の細胞の方がタキサン型ジ
テルペン含量が高くなる傾向が認められる。従って、よ
り確実にタキサン型ジテルペン高産生培養細胞を取得す
るためには、分画された全ての層の細胞を一定期間培養
した後、各層の細胞に含まれるタキサン型ジテルペン濃
度を測定し、それらの中からタキサン型ジテルペン高産
生細胞を含む層を選択することが望ましい。
【0070】また、例えば1.07g/mlのように、ある1つ
の特定の比重の遠心分離媒体を作成し、前述の方法で遠
心分離することによっても、培養細胞を比重の違いによ
り複数の層に分けることができる。
【0071】また、本発明は、特願平6−201150
号明細書に記載されている、重金属を含む化合物類、重
金属イオンを含む錯イオン類、及び重金属イオンから選
ばれた少なくとも一つの存在下に培養する方法との併用
が挙げられる。ここで、重金属としては、銀に代表され
る銅族、コバルトに代表的される鉄族を使用することが
好ましく、当該重金属を含む化合物、当該重金属を含む
錯イオン類、又は当該金属イオンの形で使用することが
好ましい。また、本発明は、特願平6−201151号
明細書に記載されている、アミン類の存在下に培養する
方法との併用が挙げられる。ここでアミン類としては、
ポリアミン類、具体的にはプトレッシン、スペルミジ
ン、スペルミン、エチレンジアミン、N,N-ジエチル-1,3
- プロパンジアミン、ジエチレントリアミン、及びこれ
らの化合物の塩より成る群から選ばれる少なくとも一種
以上を使用することが好ましい。
【0072】また、本発明にかかる方法と、上述の先願
特許に記載の方法のいくつか又はすべてを組み合わせる
ことも可能である。
【0073】以上のようにして得られた培養組織又は培
養細胞から、メタノール等の有機溶媒による抽出によっ
てタキサン型ジテルペンを分離することができる。本発
明の組織培養の好ましい一例としては、次の方法が挙げ
られる。
【0074】先ずイチイ属に属する植物の植物体、例え
ば根、生長点、葉、茎、種子などから採取される植物片
を殺菌処理後、ゲランガムで固めたウッディー・プラン
ト・メディウムの固体培地上に置床し、10〜35℃で14〜
60日程度経過させて組織片の一部をカルス化させる。こ
のようにして得られたカルスを継代培養すると生育速度
が漸次高まり安定化したカルスが得られる。ここで、安
定化したカルスとは、培養中にカルスの一部がシュート
や根に分化しないでカルスの状態を保持する性質をもち
細胞の生育速度が均質であるものをいう。
【0075】この安定化したカルスを増殖に適した液体
培地、例えばウッディー・プラント・メディウムの液体
培地に移して増殖させる。液体培地において更に生育速
度が高められる。本発明では、この安定化したカルス又
は該カルスを構成する細胞は、環状多糖類を含有する固
体培地又は液体培地で培養される。環状多糖類は、培養
初期から培地に添加しても良いし、培養途中に培地に添
加しても良く、添加時期については特に限定しない。
【0076】本発明の組織培養における培養温度として
は、通常は約10〜約35℃、特に約23〜28℃が増殖速度が
大きいので好適である。また、培養期間としては、14〜
42日間が好適である。
【0077】本発明の培養方法において液体培地を用い
た場合には、培養終了後に培養細胞をデカンテーション
または濾過等の方法によって培地から分離し、培養細胞
および/または培地から目的とするタキサン型ジテルペ
ンを有機溶媒による抽出等の方法によって分離すること
ができる。
【0078】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を更に
具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に
限定されるものではない。
【0079】〔実施例1〕ナフタレン酢酸を10-5Mの濃
度になるように添加したウッディー・プラント・メディ
ウムの固体培地(ゲランガム0.25重量%)に、前もって
2%アンチホルミン溶液または70%エタノール溶液等で
滅菌処理したセイヨウイチイ(Taxus baccata LINN)の茎
の一部を置床し、25℃で暗所にて静置培養してセイヨウ
イチイカルスを得た。次にこのカルス0.1g(新鮮重)
を、上記成分を同じ濃度で添加した液体ウッディー・プ
ラント・メディウム1ml入りのφ18mmウェルに移し、ロ
ータリーシェーカー上で旋回培養(振幅25mm、120rpm)
し、28日毎に植えつぎ、該カルスの生育速度を速めた。
【0080】このようにして得られた培養細胞1g(新鮮
重)を、上記成分を同じ濃度で添加した液体ウッディー
・プラント・メディウム20ml入りの三角フラスコに移し
て25℃で14日間振盪培養した。培養14日目にβ-サイク
ロデキストリンの終濃度が0.01mMになるように添加し、
さらに7日間培養した。
【0081】培養終了後、セイヨウイチイ培養細胞を濾
過により採取し、凍結乾燥した後その乾燥重量を測定
し、液体培地1L当たりの培養細胞の生育重量を求め
た。得られた乾燥カルスからメタノール等を用いてタキ
サン型ジテルペンを抽出し、高速液体クロマトグラフィ
ーを用いて標準品タキソール、セファロマニン、バッカ
チンIIIと比較定量することによってタキサン型ジテル
ペン収量を測定した。その結果を表1に示す。
【0082】〔比較例1〕実施例1において、β-サイ
クロデキストリンを添加しない以外は該実施例と同様に
操作した。その結果を表1に示す。
【0083】〔実施例2〕実施例1において、添加した
β-サイクロデキストリンの終濃度が0.1mMである以外は
該実施例と同様に操作した。その結果を表1に示す。
【0084】〔実施例3〕実施例1において、添加した
β-サイクロデキストリンの終濃度が1mMである以外は該
実施例と同様に操作した。その結果を表1に示す。
【0085】〔実施例4〕実施例1において、添加した
β-サイクロデキストリンの終濃度が10mMである以外は
該実施例と同様に操作した。その結果を表1に示す。
【0086】〔実施例5〕実施例1において、β-サイ
クロデキストリンの代わりに6−O−α−D−グルコシ
ル−β−サイクロデキストリンをその終濃度が50mMとな
るように添加する以外は該実施例と同様に操作した。そ
の結果を表1に示す。
【0087】〔実施例6〜10〕実施例1〜5におい
て、さらにジャスモン酸メチルエステルをその終濃度が
100μMになるよう添加すること以外は該実施例と同様に
操作した。その結果を表2に示す。
【0088】〔比較例2〕比較例1において、さらにジ
ャスモン酸メチルエステルをその終濃度が100μMになる
よう添加すること以外は該実施例と同様に操作した。そ
の結果を表2に示す。
【0089】〔実施例11〕実施例9において、β-サ
イクロデキストリンのかわりにα-サイクロデキストリ
ンをその終濃度が10mMとなるように添加する以外は該実
施例と同様に操作した。その結果を表3に示す。
【0090】〔実施例12〕実施例9において、β-サ
イクロデキストリンのかわりにγ-サイクロデキストリ
ンをその終濃度が10mMとなるように添加する以外は該実
施例と同様に操作した。その結果を表3に示す。
【0091】〔実施例13〕実施例9において、β-サ
イクロデキストリンのかわりにサイクロフラクタン(フ
ルクトース7個が結合した化合物)をその終濃度が10mM
となるように添加する以外は該実施例と同様に操作し
た。その結果を表3に示す。
【0092】
【表1】
【0093】
【表2】
【0094】
【表3】
【0095】
【発明の効果】本発明によれば、環状多糖類を含む組織
培養培地を用いたタキサン型ジテルペン産生植物の組織
培養によって、大量のタキサン型ジテルペンを簡便に得
ることが可能になった。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タキサン型ジテルペンを産生する植物の
    培養細胞及び/又は培養組織を環状多糖類を含む組織培
    養培地中で組織培養し、得られる組織培養物からタキサ
    ン型ジテルペンを回収することを特徴とするタキサン型
    ジテルペンの製造方法。
  2. 【請求項2】 タキサン型ジテルペンが、タキソール、
    10−デアセチルタキソール、7−エピタキソ−ル、バ
    ッカチンIII、10−デアセチルバッカチンIII、7−エ
    ピバッカチンIII、セファロマニン、10−デアセチル
    セファロマニン、7−エピセファロマニン、タキサギフ
    ィン及びその類縁体、タキサン1a及びその類縁体、キ
    シロシルセファロマニン、及びキシロシルタキソールよ
    りなる群から選ばれる少なくとも1種類以上であること
    を特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテルペンの製
    造方法。
  3. 【請求項3】 環状多糖類がα-サイクロデキストリン
    であることを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテ
    ルペンの製造方法。
  4. 【請求項4】 環状多糖類がβ-サイクロデキストリン
    であることを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテ
    ルペンの製造方法。
  5. 【請求項5】 環状多糖類がγ-サイクロデキストリン
    であることを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテ
    ルペンの製造方法。
  6. 【請求項6】 環状多糖類がサイクロフラクタンである
    ことを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテルペン
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 タキサン型ジテルペンを産生する植物が
    イチイ属植物であることを特徴とする請求項1記載のタ
    キサン型ジテルペンの製造方法。
  8. 【請求項8】 組織培養培地中の環状多糖類の濃度が0.
    01〜50mMであることを特徴とする請求項1記載のタキサ
    ン型ジテルペンの製造方法。
  9. 【請求項9】 タキサン型ジテルペンを産生する植物の
    組織及び/又は細胞を下記の一般式(I) : 【化1】 [式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
    属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
    NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
    水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
    ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
    で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
    基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
    は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
    1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
    子、水酸基、炭素数1〜6アルキル基、又は炭素数1〜
    6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR6a
    は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を
    表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖は、
    1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;R6b
    は、水酸基又は−O−炭水化物残基を表し;前記5員環
    は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成してもよ
    い。]で示されるジャスモン酸類の存在下に培養するこ
    とを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテルペンの
    製造方法。
  10. 【請求項10】 タキサン型ジテルペンを産生する植物
    の組織及び/又は細胞を下記の一般式(II) : 【化2】 [式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
    属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
    NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
    水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
    ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
    で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
    基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
    は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
    1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
    子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1
    〜6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR
    6は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
    を表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖
    は、1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;
    前記5員環は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成
    してもよい。]で示されるジャスモン酸類の存在下に培
    養することを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテ
    ルペンの製造方法。
  11. 【請求項11】 タキサン型ジテルペンを産生する植物
    の組織及び/又は細胞を下記の一般式(III) : 【化3】 [式中、R0は次式: −(CH2n−CO−R7 {式中、R7は水酸基、OM(ここで、Mはアルカリ金
    属原子、アルカリ土類金属原子又はNH4を表す。)、
    NR8a8b(ここで、R8a, R8bは、それぞれ独立して
    水素原子、炭素数1〜6のアシル基、炭素数1〜6のア
    ルキル基又はアミノ酸残基を表す。)、OR9(ここ
    で、R9は、炭素数1〜6のアルキル基又は炭水化物残
    基を表す。)又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、n
    は1〜7の整数を表す。}で示される基を表し;R1a
    1b、R1c、R1d、R1e及びR1fは、それぞれ水素原
    子、水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、又は炭素数1
    〜6のアルコキシ基を表し;R2、R3、R4、R5及びR
    6は、それぞれ水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基
    を表し;C1−C2−C3−C4−C5−C6からなる側鎖
    は、1個又は2個以上の二重結合を含んでいてもよく;
    前記5員環は隣接する環員炭素原子間で二重結合を形成
    してもよい。]で示されるジャスモン酸類の存在下に培
    養することを特徴とする請求項1記載のタキサン型ジテ
    ルペンの製造方法。
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DE69520034T DE69520034T2 (de) 1994-11-25 1995-11-27 Verfahren zur Herstellung eines Diterpens vom Taxantyp
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7264951B1 (en) 1992-02-20 2007-09-04 Phyton, Inc. Enhanced production of taxol and taxanes by cell cultures of Taxus species
US8338143B2 (en) 1996-05-24 2012-12-25 Phyton Holdings, Llc Enhanced production of paclitaxel and taxanes by cell cultures of Taxus species
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