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JPS61103829A - 抗菌組成物およびグリコペプチドの製造法 - Google Patents

抗菌組成物およびグリコペプチドの製造法

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JPS61103829A
JPS61103829A JP60238555A JP23855585A JPS61103829A JP S61103829 A JPS61103829 A JP S61103829A JP 60238555 A JP60238555 A JP 60238555A JP 23855585 A JP23855585 A JP 23855585A JP S61103829 A JPS61103829 A JP S61103829A
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Nestle SA
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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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】 本発明は活性成分としてグリコペプチドおよび  I/
又はオリゴサツカライド金倉み、工型線毛(type 
I、fimbriae ) f有する病原菌に対−Tb
抗菌組成物およびこれらの活性成分の製造方法に関する
大部分の自然感染は病原性因子を移植させ、動物組織を
コロニー化することができる粘膜の上皮細胞に病原性因
子が固着することにより開始されることはほとんど疑い
がない。「工型線毛」として既知のタン白構造を供され
た細菌による感染プロセスでは、動物細胞に対するこれ
らの細菌の固着は「マンノースに過敏」と称され、これ
らの構造は複合グリコシド基、恐らく細胞膜の表面にグ
リコ配合体の部分を形成するオリゴマンノシドである特
定受容体を認識させるものであろう。
工型線毛を供された細菌の上皮細胞に対する固着現象お
よびモルモットに赤血球の血球凝集を生じさせるこれら
の能力に膜受容体の特定構造に似た成る種のオリゴサツ
カライドの存在で阻止できることが最近示された(下記
参考I参照)。こうして細菌はこの゛オリゴサツカライ
ドにおびきよせられ選択的に固定される。これらのオリ
ゴサツカライドは合成によって得るか又は酵素的欠陥を
有する患者の尿から単離される。。
同じ線で、例えば公表されたヨーロッパ特許出願第89
940号明細書は構造Galα143 Galを含む組
成物に関する。これは化学的に得られ、若い豚の腸管細
胞に対する大腸菌(E3scherichiaco11
 ) K 88+の固着を「試験管内」で阻止すること
ができる。
本発明の目的は活性成分として酵素的に得た植物又は動
物起源のグリコペプチドおよび/又はオリゴサツカライ
ドを含み、工型線毛により認識される正規の受容体に代
わり、こうしてこれらの線毛を有する病原菌の動物細胞
に対する固着全阻止又は交替することができる組成物を
供することである。
本発明による組成物は活性成分として次式:(I) 〔式中、R1は水素原子、残基4 G1CNACβ1→
ASNは同−又は異り、アミノ酸残基又はポリペプチド
を表わす)であり、R2、R3およびR4は同−又は異
り、水素原子、マンノース残基又はオリゴマンノシド鎖
である〕に相当するグリコペプチドおよび/又はオリゴ
サツカライドを含むことを特徴とする。
上記式(I)において、4 GlcNAcβ1→ASN
は2−位置にアセチルアミノ基を有し、4−位置で末端
グルコサミンに結合し、β−配位を有する1−位置でア
ミノ酸又はポリペプチド鎖と置換することができるアス
パラギンに結合する2−デンキシグルコースを表わす。
特に病原性コリ形の腸内細菌の固着阻止効果に対し好ま
しい基は、上記式Iのグリコペプチド〔式中、R工は4
 G1.6NAcβ1→ASN又は全有する)であり、
R3およびR4は水素原子およびR2は水素原子又はマ
ンノース残基である〕により懺わされる。
特に病原性フリ形の腸内細菌の固着阻止効果に対し好ま
しいオリゴサツカライドは式■(式中、R工、R5およ
びR4は水素原子であり、R2は水素原子又はマンノー
ス残基である)のオリコサツカライドである。
本発明は又植物起源のグリコタン白金タン自分解酵素に
より消化させ、得たグリコペプチドを任意にはオリゴサ
ツカライドにエンド−β一旦−アセチルグルコサミニダ
ーゼHの作用により変換させ、得たグリコペプチド又は
オリゴサツカライドを任意にはエキノーα−マンノシダ
ーゼにより調整消化して2個のマンノース残基間のα1
→2結合ケ選択的に開裂させることを特徴とする式Iの
化合物の製造方法に関する。
オリゴマンノシドの豊富な貯蔵グリコタン白を含むこと
が既知の任意、の植物穀粉は出発材料として使用するこ
とができる。脱脂大豆又は豆粉を使用することが有利で
ある。
脱脂粉をアルカリ性p)i(8〜9)で抽出し、続いて
例えば文献記載の方法(下記参考2および4参照)と同
じ方法を使用し、pH4,5〜5でグリコタン白を選択
的に沈澱させることにより、大豆グリコタン白7S又は
豆グリコタン白it豊富化した単離物を使用することが
好ましい。
グリコペプチドを得るために、グリコタン白金豊富化し
たフラクションはタン自分解酵素により、例えば文献(
下記参考3参照)記載の方法と同じ方法を使用して消化
させる。
酵素消化は酸性、中性又はアルカリ性−で任意の活性タ
ン自分解酵素により行なう。酵素はかび起源、微生物起
源(例えばプロナーゼ、アルカラーゼ)、植物起源(例
えばブロメリン、アイシン、ハハイン)又は動物起源(
例えばトリジシン、ペプシン、パンクレアチン)のもの
でよい。
グリコペプチドからオリゴサツカライドを製造するため
に本発明方法の第一態様では、上記消化物はエンド−β
一旦−アセチルグルコサミニダーゼHにより処理し、式
Iの2個の亙−アセチルグルコサミン残基間のβ1→4
結合を選択的に開裂し、こうしてRli Hに変換する
本発明方法の第一態様の好ましい変法では、上記オリゴ
サツカライドのオリザマンノシド鎖を短縮しこれらの活
性を増加させるために、オリゴサツカライドを例えば文
献(下記参考5参照)記載の方法と同じ方法を使用して
マンノース残基間のα1→2結合を選択的に開裂する酵
素、エキノーα−マンノシ汐゛−ゼにより調整処理する
゛′本発明方法の第二態様では、オリビマンノシげti
[上記グリコペプチド全エキソ−α−マンノシダーゼに
より調整処理することにより短縮されるが、この方法は
第一態様で得られるものより高い活性を示す生成物が得
られるので好ましい。別法では相当するオリゴサツカラ
イドはこれらのグリコペプチドをエンドHにより処理す
ることにより製造してもよい。本発明組成物は工型線毛
を有する細菌により惹起される感染病、特に例えば大腸
菌のようなコリ形の腸内細菌により惹起される胃腸病の
予防、治療又は診断に対し使用することができ、投与様
式に適応した形で供することができる。
例えば経口又は経腸投与に対しては、活性成分はシラツ
ブ、丸剤、カプセル、タブレット、糖衣丸、溶液、サス
ペンション、エマルジョン又ハ水性媒体の添加により再
構成することができる粉末、例えば好ましくは療養食製
品形で、例えば粉乳として処方することができる。
非経口投与に対しては、物理的に安定で、無菌、無発熱
性浴液又はサスペンションとして処方することができる
局所投与、例えば眼科学の適用に対してハ、溶液、エア
ロゾル、又は軟膏として処方するごとかでざる。
活性成分が診断、確認又は病原菌の単離に対するもので
ある場合、巨大分子支持体に、好ましくは共有結合によ
り結合させることが有利である。
最後に、本発明組成物は表面殺菌に、例えばコンタクト
レンズ処置に対し浴液又はエマルジョン  J形で使用
することができる。
これらの組成物では、活性成分は0.1〜90重量%を
表わす。
本発明は次側により例示される。例中、特記しない限り
部および%は重量による。
下記例1〜6でに、式■の活性成分の構造の証明は次の
特徴に基づく: +a+  出発グリコタン白のグルサイド組成の分析は
2個のみのモノサンカライド成分、すなわちマンノース
およびグルコサミンの存在を示す。これらの2個の成分
から形成されるオリゴサツカライドはアスパラインの窒
素によりポリペプチド鎖に結合しく旦−グリコシド結合
)、従ってこれらのオリ2”サンカライドの「エンド」
部分は次の構造二eこ相当する。
(1)l  すべてのグリコペプチド物質はエンド−β
−N−アセチルグルコサミニダーゼH(エンドH)によ
り完全に加水分解される事実は、これらすべてがこのよ
うな酵素分解に必要な最小構造に相当することを証明す
る(下記参考6参照):上記2つの構造を重ねると提案
した一般構造の公式になる。
例  1 (al  グリコタン白:グリコタン白7St−豊富化
したフラクションは脱脂大豆粉″fc0.5ミリモルN
’2日03 溶液によりp)′18.oテ抽出シ、Pl
″15.7テ沈澱させて第1フラクシヨン(11sの豊
富な)を除去し、pH4,5で第2沈澱させ、続いて同
じ詣で2回洗滌し、7Sの豊富なフラクションを得るこ
とにより製造する。
fl)l  グリコペプチド:タン白7ラクシヨンの酵
素消化はトルエンの存在で21のトリス−塩酸緩衝溶液
(0,05モル、pH8,0)中テ40℃テ24FEf
間60[]INiのプロナーゼE(メルクAG)を使用
し、次に48時間別の6ooIn9酵素を使用して30
gの夕/白により行なう。グリコペプチドはこの溶液の
濾過後、爵出液をダウエックス50W−X8 (商標)
樹脂(H+形)上全通し、グルサイドが洗滌水から消失
するまで樹脂を蒸溜水により洗滌し、合せたフラクショ
ンをアンバーイトエRA 400 (商標)樹脂(CO
3−形)ニより中和して単離する。最終m液は濃縮し、
凍結乾燥する。
生成物は最後にセファデックスG−25(商標)カラム
で分画して精製してもよい。方法の全体の収量は88%
である(グリコペプチド混合物に含まれるマンノースの
最終量を規準にして)。上記(下記参考7に記載の方法
により)により得た混合物のグルサイド組成の分析はN
−アセチルグルコサミンの2単位に対し平均7.6単位
のマンノースの存在を示した。
(C)  オリゴサツカライド:上記のように単離した
グリコペプチドはエンド−β−N−アセチルグルコサミ
ニダーゼH(エンドH1生化学工業株式会社)により完
全に消化されることが証明された。
この後の性質はオリゴサツカライドを得るために使用す
る方法の基礎を形成するニア、5In9のオリゴマンノ
シド金含むグリコペプチド試料t10−のクエン酸塩−
リン酸堪緩衝爵液(pH6,0,10ミリモル)に耐解
し、そして100ミリ単位のエンドH(製造者規定の単
位)および0.5−のトルエンを生成浴液に添加する。
37℃で24時間インキュベーション後、酵素は加熱し
て変性させる。
こうして得た加水分解物は血液凝集反応試験(例4参照
)に対しこの形(粗製)で使用することができる。同じ
加水分解物はこうして遊離したオリゴサツカライドを単
離するためにアンバーライトMB3(商標)樹脂(H+
およびOH−形)により処理することもできる:樹脂の
添加、撹拌およびデカンテーション後、グルサイドが洗
滌水から消失するまで蒸溜水により洗滌し、合せたフラ
クションは濃縮する。こうして精製したオリゴサツカラ
イドの分析は85%マンノースを含む生成物に対し旦−
アセチルグルコサミン1単位について7〜8マンノ一ス
単位の存在を示した。酵素加水分解およびオリゴサツカ
ライド単雅の全体収量は実  1質的に定量的である。
エンドHによる消化粗生成物および精製オリゴサツカラ
イド混合物の高性能薄層クロマトグラフィ(HPTLC
)による分析では同じg果を得た:酵素はGlcNAc
(Man)6(18%)、GICNAC(Man)?(
26%)およびGICNAC(Man)s(56%)に
相当する異る6種の生成物を遊離する( Manはマン
ノース残基全表わす)。これらの炭水化物は出発グリコ
ペプチドから完全に遊離する。
例  2 (al  グリコタン白:グリコタン白用を豊富化した
フラクションは粉砕、脱脂インゲン豆(ニアゼオラス 
プルがリス、  Phaseolaa vulgari
s )’ t−p)19.0で抽出し、pH5,0で酸
性化した水に対し透析し、グリコタン白フラクションを
沈澱させ、分離しPH8,0で再醇解し、グリコタン白
■の豊富なフラクションを合せた上泄液を2回遠心分離
し、凍結乾燥して曲ることにより製造する。
(1)l  グリコペプチド:・タン白フラクションの
酵素消化は大豆グリコタン白7Sと同じ方法(例11)
)で正確に行なう。祠だ混合物のグルサイド組成の分析
(参考7参照)は旦−アセチルグルコサミン2単位に対
し平均7.8単位のマンノースの存在を示した。
(C)  オリゴサツカライド:上記のように単離した
グリコペプチドはエンドHにより完全に消化されること
がわかった。オリゴサツカライドの酵素加水分解および
単+aは大豆グリコペプチドと同じ方法で正確に行なう
(例1C参照)。この場合、HPTLCによる分析はG
xcNAc−(Man)s (5%)、cncNAc−
(Man)s (10%)、GICNAC−(Man)
 7(26%)、GlcNAc−(Man)B (15
%)およびGICNAC−(Man)*  (44%)
に相当する異る5種の生成物の遊離ヲ示した。
例  6 例1および2の生成物から構造の小さいグリコペプチド
およびオリゴサツカライドを製造するために、Manα
1→2結合全優先的にMOnα1→6M611結合に開
裂するα−マンノシダーゼ(カナバリア属植物、  (
:anavaliaから、シグマケミカル社)の能力全
利用する。
大豆グリコタン白78(例1b)由来の350ダのオリ
ゴマンノシドを含むグリコペプチド試料を75IILt
のクエン酸塩緩衝耐液< o、o iモル、−4,5)
に靜解し、190単位のα−マンノシダーゼ(カナバリ
アから、製造者規定の単位)を生成浴液に添加する。2
5°Cで1時間インキュベーション後、混合物を加熱処
理し、冷却し、濾過する。
次に濾液は凍結乾燥する。凍結乾燥生成物は血球凝集反
応試験(下記例4参照)に対しそのままで(粗製)使用
することができる。グリコペプチド混合物および酵素に
より遊離したマンノースを効果的に分離するためにセフ
ァデックスG−25(商標)カラムで精製してもよい。
生成物のグルサイド組成の分析(参考7参照)は21(
ロ)の旦−アセチルグルコサミ/に対し4.8単位のマ
ンノースの存在を示した。
植物起源(例1Cおよび2c)の相当するオリゴサンカ
ライドから上記のように得た生成物の:rlPTLCに
よる分析は、式a1cNhc −(Man ) 5に相
当する化合物が実際に得た混合物の主要成分であること
を確証する。
例  4 グリコペプチドおよびオリゴサツカライドの存イー コ
リの2種の同着菌株を血球凝集反応試験および血球凝集
反応阻止試験に体系的に使用した。すなわち、イー コ
IJ 16375の臨床単離菌(ユニフエルシテート 
クリニク 7エル キンデルハイルクンデ、インスプル
ツク)およヒ菌株イーコリ0119.に69、L74−
30([69)である。これらの細菌は食塩水(o、9
%NaC’l )により洗清し、サスペンションは10
9細歯/プ濃度に調整した(光学Q度測定により)。
モルモットの赤血球は1%一度で食塩水にサスペンドし
た。
血球凝集区応および血球凝集反応阻止試験は25μ!(
ミクロりの細歯ザスペンジョン、50μjの赤血球サス
ペンションおよび25μlの食塩  J水浴液を混合す
ることにより行なった(それぞれ阻止剤を含み又は含ま
す、その場合数種の異る濃度をシリーズで試験した〕。
4℃で2時間放置後読みを行なった。
結果は表Iに示す: 表1について: (a)  最終混合物の最少阻止濃度は完全な血球凝集
阻止反応を生する。
[bl  式からの阻止剤濃度の計算値(混合物の場合
平均)は生成物のグルサイド組成の分析から得られる。
(C1生成物G’P ■およびvh文献(参考5参照)
に従って分離され、命名され、収得されたアスパラザン
に結合した炭水化物に相当する。卵アルブミンからのグ
リコペプチドの混合物は記載(参考5参照)のものに相
当する。
(d)  ハシス パウルセン博士により提供された合
成生成物(インスチツート フェル オルガニツシエへ
ミン ウントヒオへミー デル ユニフエルシテート 
ハングルグ)。
n、t、は試験しなかったことを意味する。
他の試験は植物グリコペプチドは腸内病原菌株るモルモ
ットの赤血球凝集反応に対し匹敵できる阻止効果を有す
ることを示す。
例  5 細胞は実験室の多数のスタッフの口から塗抹採取により
集め、す/酸塩−緩衝生理塩浴液(N!LCI0.15
モル、リン酸塩0.01モル、(、PB8 ) )によ
り4回洗滌し、最後に106細胞/プの濃度べ稀釈した
。腸内病原細菌の臨床単離大腸菌16375はPB8に
より2回洗滌し、2・109細菌/−の濃度に稀釈した
インキュベーションは500μノの細胞サスペンション
、250μノの細菌サスペンションおよび250μEの
PB8 (固着測定に対し)又は阻止剤(異る一連の濃
度を阻止測定に試験した>1−混合することにより行な
った。混合は環境温度で60分間ゆっくり回転して行っ
た。塗抹収集およびグラム染色前にpBs(5d)によ
り4回洗滌した。1細胞当りの細菌固着数は光学顕微鏡
下で計数し、1試験について50細胞を分析する。結果
は下表用に示す: 表  ■ 阻 止 剤        濃 度   固着阻止(p
pm 当量     製 マンノシド) メチル−α−D−マンノシド:     100   
   70大豆グリコタン白7Sから    100 
    65のグリコペプチド(例1b)      
50     30α−マンノシダーゼにより、   
  100     90消化された(1時間)大豆 
    25    77グリコタン白からのグリコ 
     5    21ペプチド(例6) 例  6 固体支持体に対するグリコペプチドの固着プロナーゼに
よる消化により製造したグリコペプチド(例1bおよび
21))は次の方法によりセファロ−スプルに対し固定
することができる:CNBr (ファーマシア ファイ
ン ケミカルズ)により活性化された2gのセファロー
ス6MB(商標)は塩酸醇液(1そル、400mAりに
より洗滌し、濾過した。同時に、豆グリコタン白■(例
213)からの66■のグリコペプチド(乾燥重量、2
5ダのオリイマンノシド金倉む)はNELCl(0,5
−1=ル)t−含むNaHCO3緩衝m液(0,1モル
、pH8,3)に溶解した。ポリペプチドら液と懸濁デ
ルの混合は環境温度で2時間ゆっくり回転して行なった
。NaHCO3/ NaC1緩衝液、エタノールアミン
溶液(環境温度で2時間)、さらにNaHCO3/Na
C1緩衝液、Nacx (0,5モル)を含むアセテ−
Jト緩衝晦液(0,1モル、pH4,0)および最後に
さらにNaHCO3/ N&C1緩衝液により連続洗滌
してデルをグリコペプチドに結合させる。反応の収量は
48%の固定であった(マンノース用量規準で)。
例  7 (IL)  細菌は例4による血球凝集反応に対しモル
モットの赤血球と混合する。同時に、同じ混合物は生物
学的活性生成物の1種の溶液(表1により完全に阻止す
るのに十分な濃度で)′t−添加して製造する。細菌サ
スペンションによる赤血球の凝集反応および1種の活性
成分の添加によるその阻止°を確認する読みは、細菌が
その成分の構造に対し特定受容体を有する証拠を供する
(1))  別法では、細菌サスペンションおよびグリ
コペプチドに結合したセファロ−スプル(例6)の混合
物は顕微鏡のスライド上で製造することができる。15
分間インキュベーション後、光学顕微鏡下の分析は細菌
が特定受容体を有する場合、これらはデル粒子を被覆す
るが、反対の場合には同じ粒子は細菌を全く固定しない
ことを示す。
例  8 活性成分の構造に対し特定受容体を有する細菌の単離 例6により得たグリコペプチドと結合したセファロース
デルをカラムに入れる。細菌混合物はカラムを通し、デ
ルと結合したグリコペプチドに対する特定受容体全有す
る細菌は保留されるが、一方他の細歯は直接溶離される
。すすいだ後、1種の活性成分を含む緩衝液は純粋形・
で特定受容体を有する細菌ti離するために使用される
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Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) I 型線毛を有する病原菌用抗菌組成物であって
    、活性成分として次式: ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 〔式中、R_1は水素原子、残基4GlcNAcβ1→
    ASN又は残基4GlcNAcβ1→▲数式、化学式、
    表等があります▼(R′およびR″は同一又は異り、ア
    ミノ酸残基又はポリペプチド鎖を表わす)であり、R_
    2、R_3およびR_4は同一又は異り、水素原子、マ
    ンノース残基又はオリゴマンノシド鎖を表わす〕に相当
    するグリコペプチドおよび/又はオリゴサッカライドを
    含むことを特徴とする、上記組成物。
  2. (2)活性成分として式 I 〔式中、R_1は残基4G
    lcNAcβ1→ASN又は残基4GlcNAcβ1→
    ▲数式、化学式、表等があります▼(式中、R′および
    R″は同一又は異り、アミノ酸残基又はポリペプチド鎖
    を表わす)であり、R_3およびR_4は水素原子を表
    わし、R_2は水素原子又はマンノース残基である〕を
    有する化合物を含む、特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。
  3. (3)活性成分として式 I (式中、R_1、R_3お
    よびR_4は水素原子であり、R_2は水素原子又はマ
    ンノース残基である)を有する化合物を含む、特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。
  4. (4)好ましくは巨大分子支持体に共有結合により結合
    した式 I 〔式中、R_1は残基4GlcNAcβ1→
    ASN又は残基4GlcNAcβ1→▲数式、化学式、
    表等があります▼であり、R′、R″およびR_1、R
    _2、R_3およびR_4は特許請求の範囲第1項に規
    定した意味を有する)を有するグリコペプチドを含む、
    特許請求の範囲第1項記載の組成物。
  5. (5)療養食製品形、好ましくは粉乳形である、特許請
    求の範囲第1項から第3項のいずれか1項に記載の組成
    物。
  6. (6)式 I 〔式中、R_1は水素原子、残基4Glc
    NAcβ1→ASN又は残基4GlcNAcβ1→▲数
    式、化学式、表等があります▼(R′およびR″は同一
    又は異り、アミノ酸残基又はポリペプチド鎖を表わす)
    であり、R_2、R_3およびR_4は同一又は異り、
    水素原子、マンノース残基又はオリゴマンノシド鎖を表
    わす〕に相当するグリコペプチドの製造方法において、
    植物起源のグリコタン白をタン白分解酵素により消化さ
    せ、得たグリコペプチドを任意にはエンド−β−¥N¥
    −アセチルグルコースアミニダーゼHの作用によりオリ
    ゴサッカライドに変換し、そして次に得たグリコペプチ
    ド又はオリゴサッカライドをエキソ−α−マンノシダー
    ゼにより調整消化して2個のマンノース残基間のα1→
    2結合を選択的に開裂することを特徴とする、上記方法
  7. (7)出発グリコタン白は脱脂植物穀粉から単離し、好
    ましくは大豆グリコタン白7S又は豆グリコタン白IIを
    豊富化した単離物形である、特許請求の範囲第6項記載
    の方法。
  8. (8)特許請求の範囲第4項記載の組成物の製造方法に
    おいて、活性巨大分子支持体はグリコペプチド溶液と反
    応させる、上記方法。
  9. (9) I 型線毛を供された特定細菌を確認し、および
    /又は単離することに対する特許請求の範囲第1項から
    第4項のいずれか1項記載の組成物の使用。
  10. (10)表面殺菌に対する特許請求の範囲第1項から第
    3項のいずれか1項記載の組成物の使用。
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