Синтетичні сполуки для вегетативної реакції на aba

Номер патенту: 115237

Опубліковано: 10.10.2017

Автори: Окамото Масанорі, Катлер Шон Р.

Є ще 114 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Композиція сільськогосподарського призначення, що містить сполуку Формули І:

 , (I)

де

R1 вибраний з групи, що складається з Н, С1-6алкілу, С2-6алкенілу, С2-6алкінілу, циклоалкілу, гетероциклоалкілу, арилу і гетероарилу,

R2 вибраний з групи, що складається з циклоалкілу, гетероциклоалкілу, арилу і гетероарилу, кожен з яких необов'язково заміщений 1-4 групами R2a,

кожний R2a незалежно вибраний з групи, що складається з Н, галогену, С1-6алкілу, С1-6алкокси, С1-6галоалкілу, С1-6галоалкокси, С2-6алкенілу, С2-6алкінілу, -ОН, С1-6алкілгідрокси, -CN, -NO2, -C(O)R2b, -C(O)OR2b, -ОС(O)R2b, -C(O)NR2bR2c, -NR2bC(O)R2c, -SO2R2b, -SO2OR2b, -SO2NR2bR2c і -NR2bSO2R2c,

кожний з R2b і R2c незалежно вибраний з групи, що складається з Н і С1-6алкілу,

кожний з R3, R4 і R5 незалежно вибраний з групи, що складається з Н і С1-6алкілу,

L являє собою лінкер, вибраний з групи, що складається із зв'язку і С1-6алкілену,

нижній індекс m є цілим числом від 0 до 4,

нижній індекс n є цілим числом від 0 до 3,

де N(R5)SO2LR2 сульфонамід знаходиться в 6 положенні,

або її сіль або ізомер.

2. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що сполука має формулу:

.

3. Композиція за п. 2, яка відрізняється тим, що

R1 є С1-6алкілом, і

R2 вибраний з групи, що складається з фенілу та тіофену, кожен з яких необов'язково заміщений 1-4 групами R2a, та

кожний R2a незалежно вибраний з групи, що складається з галогену та С1-6алкілу.

4. Композиція за п. 2, яка відрізняється тим, що

R1 є С1-6алкілом, і

R2 вибраний з групи, що складається з арилу і гетероарилу, кожен з яких необов'язково заміщений 1-4 групами R2a.

5. Композиція за п. 4, яка відрізняється тим, що кожний R2а незалежно вибраний з групи, що складається з Н, галогену і С1-6алкілу.

6. Композиція за п. 4, яка відрізняється тим, що R2 вибраний з групи, що складається з фенілу, нафтилу, тіофену, фурану, піролу і піридилу.

7. Композиція за п. 4, яка відрізняється тим, що

R1 вибраний з групи, що складається з метилу, етилу, пропілу, ізопропілу, бутилу, ізобутилу, втор-бутилу, трет-бутилу, пентилу, ізопентилу, неопентилу і гексилу;

R2 вибраний з групи, що складається з фенілу і тіофену, кожен з яких необов'язково заміщений 1 групою R2a;

кожний R2a незалежно вибраний з групи, що складається з Н, F, Сl, метилу і етилу; і

L вибраний з групи, що складається із зв'язку і метилену.

8. Композиція за п. 7, яка відрізняється тим, що сполука має формулу:

.

9. Композиція за п. 7, яка відрізняється тим, що сполука має формулу:

.

10. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що сполука є однією із сполук, представлених нижче:

, ,

,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

, ,

,

або .

11. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що сполука є

.

12. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить щонайменше один з фунгіциду, гербіциду, пестициду, нематоциду, інсектициду, активатора росту рослини, синергіста, антидоту гербіциду, регулятора росту рослини, репеленту для відлякування комах, акарициду, молюскоциду або добрива.

13. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить поверхнево-активну речовину.

14. Композиція за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково містить носій.

15. Спосіб підвищення переносимості абіотичного стресу у рослини, що включає контакт рослини з достатньою кількістю композиції за будь-яким з пп. 1-14 для підвищення переносимості абіотичного стресу у рослини, порівняно з відсутністю контакту рослини із вказаною композицією.

16. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що рослина є однодольна.

17. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що рослина є дводольна.

18. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що переносимість абіотичного стресу включає переносимість посухи.

19. Спосіб за п. 15, який відрізняється тим, що стадія контакту включає доставку композиції до рослини повітряним способом або поливом.

20. Спосіб уповільнення проростання насіння рослини, що включає контакт насіння з достатньою кількістю композиції за будь-яким з пп. 1-14 для уповільнення проростання.

21. Рослина, яка знаходиться в контакті з композицією за будь-яким з пп. 1-14.

22. Рослина за п. 21, яка відрізняється тим, що рослина являє собою насіння.

23. Спосіб активації білка PYR/PYL, що включає контакт білка PYR/PYL із композицією за будь-яким з пп. 1-14.

24. Спосіб за п. 23, який відрізняється тим, що білок PYR/PYL експресується клітиною.

25. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що клітина є клітиною рослини.

26. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що білок PYR/PYL є ендогенним білком.

27. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що білок PYR/PYL є гетерологічним білком.

28. Спосіб за п. 24, який відрізняється тим, що клітина додатково експресує протеїнфосфатазу 2 типу (РР2С).

29. Спосіб за п. 28, який відрізняється тим, що протеїнфосфатаза 2 типу є НАВ1 (гомологічна АВІ1), АВІ1 (не чутлива до абсцизової кислоти 1) або АВІ2 (не чутлива до абсцизової кислоти 2).

Текст

Реферат: У цьому винаході представлені сполуки-агоністи, які являють собою активні рецептори ABA, а також композиції сільськогосподарського призначення, що містять ці сполуки-агоністи. Зазначені композиції сільськогосподарського призначення придатні для індукції відповіді на ABA у вегетуючих тканинах рослини, для зниження абіотичного стресу в рослинах і уповільнення проростання насіння рослин. Зазначені сполуки придатні також для індукції UA 115237 C2 (12) UA 115237 C2 експресії АВА-чутливих генів у клітинах, які експресують ендогенні або гетерологічні рецептори ABA. UA 115237 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ПЕРЕХРЕСНЕ ПОСИЛАННЯ НА СПОРІДНЕНІ ЗАЯВКИ [0001] У цій заявці заявляється пріоритет за попередньою заявкою на патент США № 61/618386, поданої 30 березня 2012, повний зміст якої включено в цей документ за допомогою посилання. ЗАЯВА ПРО ПРАВА НА ВИНАХОДИ, ЗРОБЛЕНІ ПРИ ФЕДЕРАЛЬНІЙ СПОНСОРСЬКІЙ ПІДТРИМЦІ ДОСЛІДЖЕНЬ І РОЗРОБОК [0002] Даний винахід зроблено за державної підтримки за грантами № DGE0504249 і IOS0820508, виданими Національним науковим фондом. Уряд має певні права на даний винахід. РІВЕНЬ ТЕХНІКИ [0003] Абсцизова кислота (ABA) є гормоном рослин, який регулює сигнальну трансдукцію, пов'язану з реакцією на абіотичний стрес (Cutler et al., 2010, Abscisic Acid: Emergence of a Core Signaling Network. Annual Review of Plant Biology 61:651-679). Сигнальний шлях ABA використовують для поліпшення реакції рослини на стрес і супутні особливості врожаю за допомогою численних підходів (Yang et al., 2010). Безпосереднє внесення ABA в рослини покращує ефективність використання ними води (Raedmacher et al., 1987); з цієї причини відкриття агоністів ABA (Park et al., 2009; Melcher et al., 2010 Identification and mechanism of ABA receptor antagonism. Nature Structural & Molecular Biology 17 (9):1102-1110) привертає зростаючу увагу, оскільки такі молекули можуть бути вигідними для поліпшення врожаю зерна (Notman et al., 2009). Першим ідентифікованим синтетичним агоністом ABA був нафталінсульфонамід під назвою пірабактин (Park et al., 2009), який ефективно активує передачу сигналу по шляху ABA в насінні, але володіє обмеженою активністю у вегетуючих тканинах, де виникають найбільш критичні аспекти переносимості абіотичного стресу. Були відкриті дуже схожі на пірабактин сульфонаміди в якості агоністів ABA (див. публікацію патенту США № 20130045952) та сполук, модулюючих абіотичний стрес (див. публікацію патенту США № 20110230350); а також були описані не сульфонамідні агоністи ABA (див. публікації патентів США №№ 20130045952 і 20110271408). Комплементарний підхід до активації шляху ABA включає підвищення чутливості рослин до ABA генетичними способами. Наприклад, умовне анти-значення бета-субодиниці гена фарнезил-трансферази, який підвищує чутливість рослин до ABA, покращує урожай при помірній посусі в Canola і Arabidopsis (Wang et al., 2005). Отже, в даний час добре обґрунтована маніпуляція шляхами передачі сигналу від ABA для поліпшення особливостей, що підвищують урожай. [0004] Нещодавно було виявлено, що ABA викликає багато клітинних реакції за рахунок зв'язування з розчинним сімейством рецепторів, званих білками PYR/PYL. Білки PYR/PYL належать до великого сімейства ліганд-зв'язуючих білків, званих суперсімейством START (Iyer et al., 2001; Ponting et al., 1999). Ці білки містять консервативну тривимірну структуру, що складається з семи антипаралельних бета-шарів, яка оточує центральну альфа-спіраль з утворенням мотиву «спіралі-захоплення»; всі разом ці структурні елементи утворюють лігандзв'язуючу кишеню для зв'язування ABA або інших агоністів. КОРОТКИЙ ОПИС ВИНАХОДУ [0005] У цьому винаході представлені низькомолекулярні агоністи ABA, тобто сполуки, які активують білки PYR/PYL. В одному аспекті даного винаходу представлені композиції сільськогосподарського призначення, що містять агоністи ABA, описані у цьому документі. В деяких варіантах реалізації композиція сільськогосподарського призначення містить сполуку Формули I: де 1 R вибраний із групи, що складається з H, С1-6 алкілу, С2-6 алкенілу, С2-6 алкінілу, циклоалкілу, гетероциклоалкілу, арилу і гетероарилу, 2 R вибраний із групи, що складається з циклоалкілу, гетероциклоалкілу, арилу і гетероарилу, 2a кожен з яких необов'язково заміщений 1-4 групами R , 2a кожний R незалежно вибраний з групи, що складається з H, галогену, С 1-6 алкілу, С1-6 алкоксі, С1-6 галоалкілу, С1-6 галоалкоксі, С2-6 алкенілу, С2-6 алкінілу, -OH, С1-6 алкілгідроксі, -CN, 2b 2b 2b 2b 2c 2b 2c 2b 2b NO2, -C(O)R , -C(O)OR , -OC(O)R , -C(O)NR R , -NR C(O)R , -SO2R , -SO2OR , 1 UA 115237 C2 2b 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2c 2b 2c SO2NR R и -NR SO2R , 2b 2c кожний з R і R незалежно вибраний з групи, що складається з H і С1-6 алкілу, 3 4 5 кожний з R , R і R незалежно вибраний з групи, що складається з H і С1-6 алкілу, L представляє собою лінкер, вибраний з групи, щоскладається з зв'язку і С 1-6 алкілену, нижній індекс m є цілим числом від 0 до 4, нижній індекс n є цілим числом від 0 до 3, або його сіль або ізомер. [0006] У деяких варіантах реалізації композиція сільськогосподарського призначення додатково містить сільськогосподарську хімічну речовину, яка придатна для прискорення росту рослини, зменшення поширення бур'янів або шкідників. В деяких варіантах реалізації композиція сільськогосподарського призначення додатково містить щонайменше один фунгіцид, гербіцид, пестицид, нематоцид, інсектицид, активатор росту рослини, синергіст, антидот гербіциду, регулятор росту рослини, репелент для відлякування комах, акарицид, молюскоцид або добриво. В деяких варіантах реалізації композиція сільськогосподарського призначення додатково містить поверхнево-активну речовину. В деяких варіантах реалізації композиція сільськогосподарського призначення додатково містить носій. [0007] В іншому аспекті даного винаходу представлені способи для збільшення переносимості абіотичного стресу у рослини, що включають стадію контакту рослини з достатньою кількістю представлених вище композицій для поліпшення переносимості абіотичного стресу у рослини, у порівнянні з переносимістю абіотичного стресу у рослини, не контактувавшою з цією композицією. В деяких варіантах реалізації рослина є однодольною. В деяких варіантах реалізації рослина є дводольною. В деяких варіантах реалізації переносимість абіотичного стресу включає переносимість посухи. [0008] В іншому аспекті даного винаходу представлений спосіб уповільнення проростання насіння рослини, що включає стадію контакту рослини, частини рослини або насіння рослини з достатньою кількістю представлених вище композицій для уповільнення проростання. [0009] В іншому аспекті даного винаходу представлено рослину або частину рослини в контакті з представленими вище композиціями. В деяких варіантах реалізації рослина являє собою насіння. [0010] В іншому аспекті цього винаходу представлений спосіб активації білка PYR/PYL. В деяких варіантах реалізації цього способу білок PYR/PYL пов'язує поліпептид протеїнфосфатази 2 типу (PP2C) при зв'язуванні білком PYR/PYL сполуки-агоніста LC66C6 (також згадуваного у цьому документі як хінабактин). В деяких варіантах реалізації вказаний спосіб включає стадію контакту білка PYR/PYL з будь-якою із сполук, описаних у цьому документі. В деяких варіантах реалізації активований білок PYR/PYL по суті ідентичний будь-якій з SEQ ID NO:1-119. В деяких варіантах реалізації білок PYR/PYL експресується клітиною. В деяких варіантах реалізації білок PYR/PYL експресується клітиною рослини. В деяких варіантах реалізації білок PYR/PYL є ендогенним білком. В деяких варіантах реалізації білок PYR/PYL є гетерологічним білком. У деяких варіантах реалізації клітина додатково експресує протеїнфосфатазу 2 типу (PP2C). В деяких варіантах реалізації протеїн-фосфатаза 2 типу є HAB1 (гомологічну ABI1), ABI1 (не чутливу до абсцизової кислоти 1) або ABI2 (не чутливу до абсцизової кислоти 2). КОРОТКИЙ ОПИС ГРАФІЧНИХ МАТЕРІАЛІВ [0011] Фігура 1. Нові агоністи ABA зв'язуються з численними PYR/PYL. (А) Хімічна структура (+)-ABA яка зустрічається в природі, її (-) аналога і деяких агоністів ABA. (В) Аналізи за допомогою дріжджового двогібридного агоніста чутливості рецептора PYR/PYL до 5 мкМ досліджуваних сполук. Специфічні рецептори PYR/PYL і PP2C HAB1 експресували як Gal4 BD або AD гібридні білки, відповідно, як описано в тексті. [0012] Фігура 2. Нові агоністи ABA інгібують активність PPС2 через численні PYR/PYL. (А) Хімічна структура (+)-ABA яка зустрічається в природі і деяких агоністів ABA. (В) і (С) активність ферментів HAB1, ABI1 і ABI2 PP2C на підставі аналізів ABA-агоніста для різних рецепторів у присутності або за відсутності 10 мкМ кожної досліджуваної сполуки. [0013] Фігура 3. (А) Рецептор-опосередковане дозозалежне інгібування активності ферменту PP2C агоністами ABA і аналогами. (В) Спостережувані значення IC 50 сполук в ферментних аналізах ABA-агоністів на основі HAB1 PP2C. [0014] Фігура 4. Хінабактин активує численні рецептори ABA. (А) Хімічні структури ABA, пірабактину і хінабактину. (В) Залежне від хімічної речовини інгібування HAB1 рецепторами ABA. Значення IC50 (нМ) визначили так, як описано в способах, з використанням 50 нМ HAB1, 50 нМ і ряду концентрацій сполук; повні криві залежності реакції від дози представлені на Фігурі 3. (н.д.) відповідає рецепторам, що не вироблялися як активні білки. Філогенетичне дерево є 2 UA 115237 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 деревом, побудованим методом найближчих сусідів за допомогою матриці відстаней JTT в MEGA5 (Tamura K, et al. (2011) MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution 28 (10):2731-2739). [0015] Фігура 5. Нові агоністи ABA уповільнюють проростання насіння Arabidopsis сильніше, ніж пірабактин. (А) і (В) порівняння уповільнення проростання насіння за допомогою агоністів ABA. (С) і (D) - вплив ABA і LC66C6 (також званого хінабактином) на мутанти Arabidopsis з недоліком передачі сигналу і біосинтезу ABA при проростанні (С) і зав'язуванні насіння (D). Насіння висівали на 1/2 Х MS-агарову пластину, що містить хімічні речовини, і зберігали при 4°С протягом 4 днів, потім перенесли в умови при 22±2°С. Фотографії (А і С) і оцінки проростання (В) або зеленого котиледону (D) оцінювали після 4-денної інкубації при безперервному освітленні. Графік С демонструє аналіз проростання з 5 мкМ ABA або LC66C6. [0016] Фігура 6. LC66C6 уповільнює ріст рослини. (А) Фотографії, що демонструють ефект ABA, пірабактину і LC66C6 на генотипи Arabidopsis дикого типу, abi1-1 і PYR/PYL квадрупольного мутанту. (В) Уповільнення росту коренів і (С) уповільнення росту рослини під дією ABA, LC66C6 і пірабактину. Дводенні проростки перенесли на 1/2 Х пластину MS, що містить хімічні речовини, і виконали оцінку фенотипів або сфотографували через 5 днів інкубації на досліджуваних сполуках. [0017] Фігура 7. LC66C6 посилює переносимість стресу, викликаного посухою. LC66C6 пригнічує транспіраційну втрату води в зірваних листках дикого типу (А) і мутантних генотипах aba2 (В). (С) LC66C6 не може захистити фенотипи ABA-нечутливого генотипу abi1-1. (D) LC66C6 викликає закритість устячок у дикого типу та aba2, але не у генотипів abi1-1. (Е) Вплив сполук на вміст води в ґрунті під час випробування сої посухою. Вміст води в ґрунті виміряли так, як описано в прикладах. [0018] Фігура 8. Хінабактин наділяє рослини дикого типу переносимістю стресу, викликаного посухою. (А) Вплив хінабактину на переносимість посухи в Arabidopsis. Двотижневі рослини піддали стресу, викликаного посухою, не забезпечуючи їх водою, і сфотографували через 12 днів. Під час періоду посухи рослини кожні 3 дня обробляли 25 мкМ сполуки. Рослини повторно зволожили через 2 тижні випробування засухою; кількість тих, що вижили рослин (від загальної випробуваної кількості) для кожного випробування представлено після кожного зображення. (В) Вплив хінабактину на сою. Двотижневі рослини піддали стресу, викликаного посухою, не забезпечуючи їх водою, і сфотографували через 8 днів випробування посухою. Для всіх випробувань стресом, викликаним посухою, сполуки (випробувані в концентрації 25 мкМ для Arabidopsis і 50 мкМ для сої) вносили у вигляді розчину, що містить 0,05% Tween-20, і використовували у вигляді аерозолів кожні 3 дні протягом посушливого режиму. Значення для всіх експериментів являють собою середні значення ± стандартна помилка середнього (n = 6, по 3 рослини на експеримент). [0019] Фігура 9. LC66C6 ініціює численні ABA-чутливі гени. (А) Демонструє концентрації хімічно індукованої експресії мРНК для ABA-чутливих репортерних генів RD29B і MAPKKK18 у дикого типу, abi1-1, мутантних генотипів квадрупольного рецептора pyr1/pyl1/pyl2/pyl4 проростків Arabidopsis, оброблених носієм (ДМСО), пірабактином, LC66C6 або (+)-ABA. (В) LC66C6 ефективно ініціює ABA-чутливі гени в проростках Arabidopsis, тоді як пірабактин - не ініціює. Десятиденні проростки обробляли носієм-розчинником (ДМСО) або 25 мкМ ABA, пірабактину або LC66C6 протягом 8 годин. Потім приготували загальну мічену РНК і гібридизували на мікрочіпах ATH1. Дані, нанесені на графік, являють собою log2трансформовані середні значення експресії для ~13К зразків, які були виявлені у всіх експериментах. Представлені дані демонструють середні значення, визначені з триразових біологічних дублів. (С) і (D) демонструють експресію репортерного гена в різних тканинах рослини після обробки носієм (ДМСО), пірабактином, LC66C6 або (+)-ABA. [0020] Фігура 10. Експресія ABA-чутливого гена в одиночних мутантах PYR/PYL. Реакцію ABA-чутливих мРНК MAPKKK18, RD29A і RD29B на LC66C6, ABA і пірабактин описали в екотипах Col і Ler, а також в генотипах одиночних мутантів pyr1, pyl1, pyl2, pyl3 і pyl4. [0021] Фігура 11. LC66C6 викликає експресію ABA-чутливого гена в рослинах дикого типу, abi1-1 і квадрупольних мутантах PYR/PYL. LC66C6 і (+)-ABA викликають експресію ABF3, GBF3, NCED3 і RD29A дозозалежним чином в рослинах дикого типу Col, тоді як пірабактин - не викликає. [0022] Фігура 12. На чутливість до LC66C6 не впливають ABA-гідроксилюючі ферменти CYP707A. (А) демонструє фотографії, а (В) демонструє кількісну оцінку довжини первинних коренів у рослин дикого типу, рослин, які надекспресують CYP707A (CYP707AOX), і у рослин, які представляють собою подвійні мутанти по cyp707a, оброблених ДМСО, 400 мкМ (+)-ABA і 40 3 UA 115237 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мкМ LC66C6. (С) демонструє сиру вагу, а (D) демонструє відсоток рослин із зеленими котиледонами у рослин, оброблених так, як в (А). [0023] Фігура 13. LC66C6 модулює реакцію на ABA в різних видах. Уповільнення проростання (А) і транспіраційної втрати води в зірваних листках через 2 години після відривання (В) у відповідь на представлені сполуки. Експресія ABA-чутливих маркерних генів в сої (С), ячмені (D) і маїсі (Е) після використання хімічних речовин. D, P, L і A вказують ДМСО, пірабактин, LC66C6 і (+)-ABA, відповідно. [0024] Фігура 14. Хімічна структура ABA і агоністів. [0025] Фігура 15. Вплив ABA і агоністів в дріжджовому аналізі та проростанні насіння. (А) ілюструє результати дріжджового двогібридного аналізу з використанням PYR/PYL рецепторів PYR1, PYL1, PYL2, PYL3 і PYL4 для випробування реакції на кожний з агоністів, представлених на Фігурі 14. (В) демонструє результати випробування агоністів, представлених на Фігурі 14, на проростання насіння дикого типу. (С) демонструє вплив сполук на ABA-репортерну лінію, за результатами вимірювання з використанням глюкуронідазного аналізу в трансгенній лінії, експресує глюкуронідазу під управлінням ABA-індуцибельного гена MAPKKK18 Arabidopsis. [0026] Фігура 16. Використання LC66C6 може захистити від дефектів росту, які спостерігаються в ABA-дефіцитному мутанті aba2. Розчин хімічної речовини (25 мкМ) розпорошували на 14-денну рослину два рази на день протягом 2 тижнів. Зображення (А) і сирої вага (В) отримали для 4-тижневих рослин. [0027] Фігура 17. Вплив ABA і його агоністів в Physcomitrella patens і Chlamydomonas. Зображення росту протонеми (А) і кількісний аналіз (В) впливу ABA і агоністів на Physcomitrella patens. Протонему вирощували на 200 мкМ певної досліджуваної хімічної речовини протягом 10 днів. Вплив LC66C6 був слабким, але істотно інгібувало зростання протонеми. Пірабактин знебарвив протонему. (С) експресія ABA-чутливих генів Physcomitrella patens. Протонему обробляли 200 мкМ розчинами хімічних речовин протягом 3 годин. (D) Зростання колонії Chlamydomonas на хімічній речовині при сольовому стресі і осмотичному стресі. Не виявлено ефекту ABA і LC66C6 на ріст Chlamydomonas в присутності в відсутність стресів. Пірабактин знебарвив Physcomitrella patens і Chlamydomonas, що дозволяє припустити, що ця сполука може мати токсичність в цих видах, не пов'язане з його активністю агоніста ABA. [0028] Фігура 18 ілюструє узагальнення сполук-агоністів, випробуваних на їх ефект уповільнення проростання та експресії репортера pMAPKK18:Gus. ++++++ позначає сильну активність, тоді як один + вказує на слабку активність, дефіс (-) позначає відсутність активності, а н.о. позначає, що визначення не виконували. ВИЗНАЧЕННЯ [0029] «Агоністи» представляють собою агенти, які, наприклад, індукують або активують експресію описаного білка-мішені або зв'язуються з ним, стимулюють, збільшують, відкривають, активують, полегшують, підсилюють активацію, сенсибілізують або підвищуючи регулюють активність одного або більше рослинних білків PYR/PYL (або кодуючих полінуклеотидів). Агоністи можуть включати природні або синтетичні молекули. В деяких варіантах реалізації агоністи комбінують з сільськогосподарськими хімікатами з отриманням композиції сільськогосподарського призначення. Приклади відповідних сільськогосподарських хімікатів включають фунгіциди, гербіциди, пестициди, добрива та/або поверхнево-активні речовини. Аналізи для визначення того, чи «агонізує» агоніст чи «не агонізує» білок PYR/PYL, включають, наприклад, контакт передбачуваних агоністів з очищеним білком (-ами) PYR/PYL, а потім визначення функціональних ефектів на активність білка PYR/PYL, як описано у цьому документі, або контакт передбачуваних агоністів з клітинами, експресуючими білок (-и) PYR/PYL, а потім визначення функціональних ефектів на описану активність білка-мішені, як описано у цьому документі. Фахівці в даній області можуть визначити, чи підходить аналіз для визначення того, чи агонізує агоніст або не агонізує білок PYR/PYL. Приклади або зразки, що містять білки PYR/PYL, які оброблені можливим агоністом, порівнюють з контрольними зразками без агоніста для вивчення ступеня впливу. Контрольним зразкам (не оброблені агоністами) приписують значення відносної активності 100%. Агонізм білка PYR/PYL досягається, якщо значення активності щодо контролю становить 110%, необов'язково 150%, необов'язково 200%, 300%, 400%, 500% або 1000-3000%, або ще більше. [0030] Термін «рецепторний поліпептид PYR/PYL» відноситься до білка, що характеризується частково наявністю одного або більше, або всіх з домену полікетид-циклази 2 (PF10604), домену полікетид-циклази 1 (PF03364) та домену Bet VI (PF03364), які у формі дикого типу опосередковують передачу сигналу від абсцизової кислоти (ABA) і аналогів ABA. У даній галузі техніки відомо безліч послідовностей рецепторного поліпептиду PYR/PYL. В деяких варіантах реалізації рецепторний поліпептид PYR/PYL містить поліпептид, який по суті 4 UA 115237 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ідентичний одній з SEQ ID NO:1-119. Див., наприклад, опубліковану заявку PCT WO 2011/139798. [0031] Термін «аналіз активності» відноситься до будь-якого аналізу, в якому вимірюють або визначають активність рецепторного поліпептиду PYR/PYL. Ілюстративний аналіз для вимірювання активності рецептора PYR/PYL представляє собою дріжджовий двогібридний аналіз, в якому виявляють зв'язування поліпептида PYR/PYL з поліпептидом фосфатази 2 типу (PP2C), як описано в Прикладах. [0032] Дві послідовності нуклеїнових кислот або два поліпептида називають «ідентичними», якщо послідовність нуклеотидів або амінокислотних залишків, відповідно, в цих двох послідовностях є однаковою при вирівнюванні на максимальну відповідність, як описано нижче. Терміни «ідентичний» або процентна «ідентичність», в контексті двох або більше послідовностей нуклеїнових кислот або поліпептидів, відноситься до двох або більше послідовностей або підпослідовностей, які є однаковими або мають певний відсоток амінокислотних залишків або нуклеотидів, які є однаковими, при порівнянні та вирівнюванні на максимальну відповідність в межах вікна порівняння, за результатами вимірювання з використанням одного з наступних алгоритмів порівняння послідовностей або шляхом вирівнювання вручну і візуальної перевірки. При використанні відсотка ідентичності послідовностей відносно білків або пептидів, слід розуміти, що положення залишків, які не ідентичні, часто відрізняються за консервативним амінокислотним заміщенням, при цьому амінокислотні залишки заміщені іншими амінокислотними залишками зі схожими хімічними властивостями (наприклад, заряд або гідрофобність) і тому не змінюють функціональні властивості молекули. Якщо послідовності відрізняються в консервативних заміщеннях, то процентна ідентичність послідовності може бути підігнана убік зростання для поправки на консервативну природу заміщення. Способи виконання такої підгонки добре відомі фахівцям в даній області. Як правило, вони включають оцінювання консервативного заміщення як часткове, а не повне неспівпадання, що підвищує відсоток ідентичності послідовностей. Так, наприклад, якщо ідентичній амінокислоті привласнена оцінка 1, а неконсервативному заміщенню привласнена нульова оцінка, то консервативне заміщення отримує оцінку від нуля до 1. Оцінку консервативних заміщень розраховують, наприклад, за алгоритмом Meyers & Miller, Computer Applic. Biol. Sci. 4:11-17 (1988) який, наприклад, реалізований у програмі PC/GENE (Intelligenetics, Mountain View, California, USA). [0033] Вираз «по суті ідентична», що використовується в контексті двох нуклеїнових кислот або поліпептидів, відноситься до послідовності, яка має щонайменше 60% ідентичності послідовності з еталонною послідовністю. Альтернативно, процентна ідентичність може бути будь-яким цілим числом від 60% до 100%. Деякі варіанти реалізації включають щонайменше: 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98% або 99%, у порівнянні з еталонною послідовністю, з використанням програм, описаних у цьому документі; бажано BLAST з використанням стандартних параметрів, як описано нижче. В варіантах реалізації даного винаходу представлені поліпептиди і нуклеїнові кислоти, що кодують поліпептиди, які по суті ідентичні будь-якій з SEQ ID NO:1-119. [0034] Для порівняння послідовностей, як правило, одна послідовність виступає в ролі еталонної послідовності, з якою порівнюють досліджувані послідовності. При використанні алгоритму порівняння послідовностей, досліджувану і еталонну послідовності вносять в комп'ютер, позначають координати послідовності, при необхідності, і задають програмні параметри алгоритму послідовності. Можна використовувати програмні параметри за замовчуванням або задати альтернативні параметри. Алгоритм порівняння послідовностей потім розраховує відсоток ідентичності послідовностей для досліджуваної послідовності в порівнянні з еталонною послідовністю, на підставі параметрів програми. [0035] «Вікно порівняння», при використанні у цьому документі, включає позначення сегмента з будь-якої кількості безперервних положень, вибраного з групи, що складається з значень від 20 до 600, зазвичай від близько 50 до близько 200, більш часто від близько 100 до близько 150, в якому послідовність може бути порівняна з еталонною послідовністю з такою ж кількістю безперервних положень після оптимального вирівнювання двох послідовностей. Способи вирівнювання послідовностей для порівняння добре відомі в даній галузі техніки. Оптимальне вирівнювання послідовностей для порівняння може бути виконано, наприклад, за алгоритмом локальної гомології Smith & Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981), за алгоритмом вирівнювання гомологій Needleman & Wunsch, J. Mol. Biol. 48:443 (1970), пошуком за способом подібності Pearson & Lipman, Proc. Nat'l Acad. Sci. USA 85:2444 (1988), комп'ютеризованими варіантами реалізації цих алгоритмів (GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package, Genetics Cimputer Group, 575 Science Dr., Madison, WI) або ручним 5 UA 115237 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вирівнюванням і візуальною перевіркою. [0036] Алгоритми, придатні для визначення відсоткової ідентичності послідовностей і схожості послідовностей, являють собою алгоритми BLAST і BLAST 2.0, які описані в публікаціях Altschul et al. (1990) J. Mol. Biol. 215:403-410 і Altschul et al. (1977) Nucleic Acids Res. 25:3389-3402, відповідно. Програма для виконання BLAST аналізів є загальнодоступною на вебсайті Національного центру біотехнологічної інформації (NCBI). Цей алгоритм включає первісну ідентифікацію пар послідовностей з максимальною схожістю (HSP) шляхом ідентифікації коротких слів довжиною W в шуканій послідовності, які збігаються або задовольняють деяку позитивну порогову оцінку Т при вирівнюванні зі словом такої ж довжини в послідовності з бази даних. Т згадується як поріг оцінки сусіднього слова (Altschul et al, supra). Ці початкові збіги з вихідними словами діють як точка для початку пошуку більш довгих містячих їх HSP. Збіги слів потім подовжують в обох напрямках уздовж кожної послідовності доти, поки може збільшуватися кумулятивна оцінка вирівнювання. Кумулятивні оцінки розраховують з використанням, для нуклеотидних послідовностей, параметрів М (заохочувальна оцінка для пари співпадаючих залишків; завжди >0) і N (штрафна оцінка для незбіжних залишків; завжди

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Synthetic compounds for vegetative aba responses

Автори англійською

Cutler, Sean R., Okamoto, Masanori

Автори російською

Катлер Шон Р., Окамото Масанори

МПК / Мітки

МПК: A01N 43/42

Мітки: сполуки, синтетичні, реакції, вегетативної

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/122-115237-sintetichni-spoluki-dlya-vegetativno-reakci-na-aba.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Синтетичні сполуки для вегетативної реакції на aba</a>

Подібні патенти