SELEKTIVE INHIBITION DER ETHYLENSIGNALTRANSDUKTION
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung des
Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte durch die Hemmung der Interaktion des Proteins EIN2 (Ethylene Insensitive 2) oder eines orthologen Proteins davon mit dem
Rezeptorprotein ETR1 (Ethylene resistant 1 ) oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder homologen oder orthologen Proteinen davon. Das Phytohormon Ethylen beeinflusst zahlreiche pflanzliche Wachstums- und
Entwicklungsprozesse. Transkriptomanalysen zeigen, dass etwa 7 % aller Gene eines pflanzlichen Genoms durch Ethylen reguliert werden (G. van Zhong, J.K. Bums, Profiling ethylene regulated gene expression in Arabidopsis thaliana by microarray analysis, Plant Mol. Bio!. 53: 117-131 ; 2003). Ethylen kann in der Pflanze in allen Geweben aus der Aminosäure Methionin gebildet werden (S. F. Yang, N. E. Hoffman, Ethylene biosynthesis and its regulation in higher-plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 35: 155-189; 1984; G. E. Schaller, J. J. Kieber, Ethylene. In CR Somerville, EM Meyerowitz, eds, The Arabidopsis Book. American Society of Plant Biologists, Rockville, MD; 2002; B. S. Chauhan, Principles of Biochemistry and
Biophysics, Laxmi Publications, p370; 2008), wobei die Syntheserate in Abhängigkeit von Entwicklungszustand und Gewebetyp oder unter dem Einfluss von Stress stark variieren kann. Neben der Anpassung der Pflanze an wechselnde Umweltbedingungen als Antwort auf Trockenheit, Hitze, Kälte, Überflutung, mechanischen Reiz, Verletzung oder Pathogen-Infektion steuert das Phytohormon auch zahlreiche physiologische Prozesse wie beispielswiese die Zellstreckung, Blütenentwicklung, Blattfall, Apoptose, Seneszenz und Frucht- oder Samenreifung. Von diesen vielfältigen Prozessen, die durch das Phytohormon vermittelt werden, ist die kontrollierte Reifung von Früchten aus agrarökonomischer Sicht für biologisch angebaute Nahrungsmittel der
bedeutendste Prozess. Ebenso spielt Ethylen für die Lebens- bzw. Blühdauer von Blühpflanzen eine bedeutende Rolle. Durch Unterdrückung der Ethylenbildung lässt
sich beispielsweise die Blühdauer von Schnittblumen deutlich verlängern (M. S. Reid, M-J. Wu, Eth lene and flower senescence. Plant Growth Regulation 11 , 31-43; 1992).
Der natürliche Reifungsprozess findet in der Pflanze durch das in ihnen endogen gebildete Ethylen statt. Allerdings kann der Reifungsprozess auch gezielt von außen durch exogene Ethylenzufuhr ausgelöst werden oder durch die Unterdrückung der natürlichen Ethylenbildung oder der Ethyienwahrnehmung durch die Pflanze verzögert werden. Die Kontrolle der Ethylenexposition wird insbesondere dazu genutzt, die vollständige Reifung bzw. das Verderben geernteter Früchte während ihres
Transportes und ihrer Lagerung zu verhindern. Da Ethylen auch für das Verwelken von Blühpflanzen, insbesondere von Schnittblumen verantwortlich ist, kann durch eine Steuerung der Ethylenexposition oder Ethyienwahrnehmung auch die Blühdauer dieser Pflanzen verlängert werden. Eine Kontrolle der Ethylenexposition erfolgt üblicherweise durch den Transport von nicht vollständig ausgereiften Früchten, sowie deren Lagerung und Transport bei tiefen Temperaturen und/oder unter Schutzgas wie Stickstoff oder Kohlendioxid oder ihrer Behandlung mit Inhibitoren der Ethylenbildung oder Ethyienwahrnehmung. Auf diesem Wege kann Obst und Gemüse auch über große Distanzen ohne vollständige
Ausreifung transportiert werden. Kurz vor dem Verkauf an den Abnehmer oder
Verbraucher wird die Reifung der Früchte durch ihre Behandlung mit Ethylen oder Ethylenanaloga gezielt induziert. Mit diesem Verfahren sind in Abhängigkeit von Produktionsland, Produktionsstandards und Fruchtspezies allerdings immer noch erhebliche Nachernteverluste von 10 bis 30 % zu verzeichnen. Dies liegt zum einen daran, dass die Unterdrückung der Reifung durch tiefe Temperaturen und
Schutzgasatmosphäre nicht bei allen Früchten möglich ist. Selbst wenn dieses jedoch möglich ist, ist dieses Verfahren mit einem hohen Energieaufwand für Transport und Lagerung und entsprechend hohen Kosten verbunden. Dies gilt ebenso für den Transport und die Lagerung von Schnittblumen (Umweltaspekte im Blumenhandel, Studie zur Klimaverträglichkeit der Schnittblumenproduktion, Blumen Rosinski;
Dokumentation von Myclimate; J. van der Hülst, Kühlkettenmanaaement für
Schnittblumen, www.flowerwatch.com).
Zur Untersuchung der Wirkung eines Verfahrens auf die Ethylenantwort einer Frucht kann zunächst das Ausmaß der Verzögerung der Reifung betrachtet werden. Ebenso ist als Screening-System auch die Bestimmung der Änderung der Dreifachantwort von Keimlingen bekannt, die von ihnen bei Ethylenexposition im Dunkeln gezeigt werden (P. Guzmän, J. R. Ecker, Exploiting the Triple Response of Arabidopsis To Identify Ethylene-Related Mutants, Plant Cell 2: 13-523; 1990). Bei Behandlung mit Ethylen kommt es zu einer Verdickung und Verkürzung des Hypokotyls, einer Verkürzung der Wurzel und einer starken Krümmung des Apikaihakens. Mit Hilfe von veränderten Dreifachantworten in Mutanten konnten auch die an der Ethylensignalkette beteiligten Rezeptoren und weitere Signaiproteine identifiziert werden. Diese Erkenntnisse wurden bereits genutzt, um weitere Verfahren zur Kontrolle der Ethylenexposition zu entwickeln.
So kann die Ethylenbiosynthese in Pflanzen beispielsweise über die Inaktivierung von an der Ethylenbiosynthese beteiligten Genen in transgenen Pflanzen gehemmt werden (Beispiele für solche transgenen Pflanzen sind zu finden in N. A. Kahn, Ethyiene Action in Plants, Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 8.1 a) auf Seite 168). Die Ethylenwahrnehmung kann ebenso durch genetische Veränderungen der Rezeptoren in transgenen Pflanzen gehemmt werden (Beispiele für solche transgenen Pflanzen sind zu finden in N. A. Kahn, Ethyiene Action in Plants, Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 8.1 b) auf den Seiten 168-169). Eine weitere Möglichkeit zur Hemmung der Ethylenwahrnehmung besteht in der Verwendung von Ethylenantagonisten. Als erste Ethylenanaloga, welche ebenso wie das Phytohormon in Keimlingen eine Dreifachantwort auslösen, wurden Propylen, Acetylen und
Kohlenmonoxid sowie Alkene und Alken-verwandte Verbindungen identifiziert (S. P. Burg, E. A. Burg, Molecular requirement for the biologica! activity of ethyiene, Plant Physiol 42: 144-152). Später konnte auch für Isocyanide nachgewiesen werden, dass diese eine Rolle als Ethylenantagonisten spielen können (E. C. Sisler, Ethyiene acitvity of some ττ-acceptor Compounds, Tob Sei 21 : 43-45; 1977). Verschiedene zyklische Alkene (Beispiele hierfür sind zu finden in N. A. Kahn, Ethyiene Action in Plants,
Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 1.1 ) und natürlich vorkommende Terpene (Beispiele hierfür sind zu finden in N. A. Kahn, Ethyiene Action in Plants, Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 1.2) hemmen die Ethylenantwort und wirken als Ethylenantagonisten. Ebenso sind Silber-Ionen wie beispielsweise
Silbernitrat, Silbersulfat und Silberthiosulfat wirksame Ethylenantagonisten. Sehr wirksame Ethylenantagonisten sind Cyclopropene (Beispiele hierfür sind zu finden in
N. A. Kahn, Ethylene Action in Plants, Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 1.3). Beispielsweise wird die Verbindung 1 -Methylcyclopropen (1-MCP) unter dem Handelsriamen Ethylbioc für Blumen und Smartfresh für essbare Produkte vertrieben.
Allen diesen Ethylenantagonisten mit der Ausnahme von Silbersulfat und Cyclopropen ist es jedoch gemeinsam, dass sie eine kontinuierliche Applikation und Einwirkung benötigen, um ihre Wirksamkeit zu entfalten. Die Verwendung einiger Stoffe wie
Norbornadien oder trans-Cycioocten ist zudem mit einer starken Geruchsbelästigung verbunden. Die praktische Anwendbarkeit von 1-MCP ist eingeschränkt, da es in flüssiger Form oder in Lösung - außer bei tiefen Temperaturen - instabil ist und nur im gasförmigen Zustand unter Inertgasatmosphäre stabil ist. Aus dieser Tatsache der Applikation in gasförmigen Zustand resultiert jedoch, dass eine Exposition der Früchte oder Blumen nur in geschlossenen, gasdichten Räumen erfolgen kann. Zudem ist die Wasserlöslichkeit von 1-MCP unzureichend. Außerdem ist die Wirkung von 1-MCP bei niedrigen Temperaturen, die bei der Lagerung und dem Transport von Früchten oder Blumen Anwendung finden, geringer als bei Raumtemperatur, so dass effektiv eine größere Menge 1-MCP unter Anwendungsbedingungen verwendet werden muss. In einigen Fällen wie bei Petersilie oder Birnen beschleunigt 1-MCP sogar die
Ethylenproduktion und hat somit einen negativen Effekt auf die Reifung. In
verschiedenen Steinfrüchten wird nur ein begrenzter Effekt mit 1-MCP erzielt und Narzissen sind sogar insensitiv gegenüber 1-MCP. Eine weitere Möglichkeit der Kontrolle der Ethylenexposition stellt die Hemmung von ethylen-induzierten
Zielproteinen da. Diese Möglichkeit ist derzeit nur auf die Hemmung
zellwandmodifizierender Enzyme in transgenen Pflanzen beschränkt (Beispiele sind zu finden in N. A. Kahn, Ethylene Action in Plants, Springer Berlin, Heidelberg, New York, 2006, Tabelle 8.1 c) auf den Seite 169).
Insgesamt stellt die Kontrolle der Ethylenexposition von Pflanzen und deren Früchten ebenso wie von Blühpflanzen derzeit ein Verfahren dar, welches insbesondere mit hohen Kosten verbunden ist.
Damit stellt sich die vorliegende Erfindung ausgehend vom Stand der Technik insbesondere die Aufgabe, ein Verfahren zur Kontrolle des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder deren Früchten bereit zu stellen, welche vorzugsweise mindestens einen der vorstehend diskutierten Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren behebt. Insbesondere stellt sich der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren bereit zu stellen, in dem Nachernteverluste, das heißt das Verderben von Lebensmitteln nach der Ernte, insbesondere bevor der Verbraucher erreicht wird, gegenüber den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren zu reduzieren. Zudem soll ein Verfahren bereitgestellt werden, welches vorzugsweise eine wirksame Kontrolle des
Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz gegenüber einer Vielzahl an unterschiedlichsten Pflanzen, Früchten und Blühpflanzen aufweist.
Gelöst wird mindestens ein Teil dieser Aufgaben, bevorzugt alle dieser Aufgaben durch die Bereitstellung einer Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum und einem Aptamer, einem Mittel und/oder eines Verfahrens zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte, wie nachstehend näher erläutert.
Insbesondere werden diese Aufgaben gelöst durch die Bereitstellung einer
Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum und einem Aptamer, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid aus einer Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, dass das
Peptidmimetikum aus einer am Peptid rückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3 oder dass das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid aus einer Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder aus einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 besteht und/oder bei denen ein Peptidmimetikum aus einer am
Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102, und/oder bei denen ein Aptamer auf Basis der Zieistruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102.
Ebenso werden diese Aufgaben gelöst durch die Bereitstellung einer Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem
Peptidmimetikum einem Antikörper und/oder seiner Fragmente und einem Aptamer, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid und/oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, oder einen Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren
umfasst, oder ein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 umfasst oder dass das Peptidmimetikum die am Peptidrückgrat modifizierte Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 oder einen Teil der am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat der am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO:103 umfasst oder dass das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist. Des Weiteren werden diese Aufgaben insbesondere gelöst durch die Bereitstellung eines Mittels zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte umfassend
mindestens eine Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner Fragmente, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente eine Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, dass das
Peptidmimetikum mindestens eine am Peptidrückgrat modifizierte Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4,
bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3 oder dass das Aptamer auf
Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst» und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente eine Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder einen Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder ein Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 umfasst und/oder bei denen ein Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten
Aminosäuresequenz besteht, weiche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102, und/oder bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102.
Ebenso werden diese Aufgaben insbesondere gelöst durch die Bereitstellung eines Mittels zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte umfassend mindestens eine Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner
Fragmente, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren
umfasst, oder ein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 umfasst, dass das Peptidmimetikum die am Peptidrückgrat modifizierte Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 umfasst oder dass das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103, welcher
mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist.
Weiterhin werden diese Aufgaben gelöst durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte, dadurch gekennzeichnet, dass in den Pflanzen und/oder Früchten die Interaktion des Proteins EIN2 (Ethylene
Insensitive 2) oder eines orthologen Proteins davon mit dem Rezeptorprotein ETR1 (Ethylene resistent 1), seiner Isoformen E S1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder homologen oder orthologen Proteinen davon durch die Interaktion einer Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe» bestehend aus einem Peptid, einem
Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder setner Fragmente, kleinen Molekülen und Mischungen dieser Verbindungen mit einer Kontaktdomäne des Ethylenrezeptors ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon gehemmt wird, wobei die Kontaktdomäne diejenige ist, welche mit EIN2 oder einem orthologen Protein davon interagiert und wobei das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine
Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4,
bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, das Peptidmimetikum
mindestens eine am Peptid rückgrat modifizierte Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Amiriosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3 oder das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3; welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente eine Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder einen Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder ein Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID- NO: 98 bis 102 umfasst und/oder bei denen ein Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten
Aminosäuresequenz besteht, weiche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102, und/oder bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO:
Ebenso werden diese Aufgaben gelöst durch die Bereitstellung eines Verfahrens zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte, dadurch gekennzeichnet, dass in den Pflanzen und/oder Früchten die Interaktion des Proteins E1N2 (Ethylene
Insensitive 2) oder eines orthologen Proteins davon mit dem Rezeptorprotein ETR1 (Ethylene resistant 1), seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder homologen oder orthologen Proteinen davon durch die Interaktion einer Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem
Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner Fragmente, kleinen Molekülen und Mischungen dieser Verbindungen mit einer Kontaktdomäne des Ethylenrezeptors ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon gehemmt wird, wobei die Kontaktdomäne diejenige ist, welche mit EIN2 oder einem orthologen Protein davon interagiert und wobei das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 umfasst, das Peptidmimetikum mindestens eine am Peptidrückgrat modifizierte Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil der am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat der am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO:103 umfasst oder das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist.
Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die erfindungsgemäße Verbindung, das erfindungsgemäße Mittel und das erfindungsgemäße Verfahren eine wirksame Kontrolle des Rerfungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der
Stresstoleranz in einer Vielzahl an unterschiedlichsten Pflanzen, Früchten und
Blühpflanzen ermöglicht Dadurch können erhebliche Energiekosten eingespart werden, welche insbesondere durch die Kühlung von Früchten oder aber auch den erhöhten Verbrauch von Blühpflanzen bei einer kürzeren Blühdauer entstehen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Begriff„Kontrolle der Ethylenexposition" äquivalent zur Beeinflussung von Retfungsprozessen, Seneszenzprozessen und/oder Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte verwendet. Hierbei schließen Reifungsprozesse insbesondere die vollständige Unterdrückung und/oder
Verzögerung der Reifung von Pflanzen und/oder deren Früchten ein. Eine
Unterdrückung und/oder Verzögerung der Reifung liegt insbesondere dann vor, wenn die Pflanzen und/oder deren Früchte zum Zeitpunkt der Abnahme durch den
Endverbraucher, das heißt nach Transport und gegebenenfalls anschließender Lagerung, noch nicht verdorben sind im Vergleich zu der gleichen Pflanze und/oder deren Früchte, welche nicht erfindungsgemäß behandelt wurde. In Bezug auf
Blühpflanzen bedeutet dies insbesondere, dass der Seneszenzprozess verzögert wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter der Verzögerung des
Seneszenzprozesses insbesondere die Verlängerung der Blühdauer der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Pflanze im Vergleich zu der gleichen Pflanze, welche nicht erfindungsgemäß behandelt wurde, zu verstehen. Des Weiteren wird unter der„Beeinflussung der Stresstoleranz", wie es im Sinne der Erfindung verwendet wird, vorzugsweise eine verbesserte Anpassung des morphologischen, physiologischen und biochemischen Zustandes der Pflanzen und/oder ihrer Früchte in Bezug auf Stressfaktoren, wie insbesondere Trockenheit, Hitze, Kälte, Überflutung, Salinität, mechanischen Reiz, Verletzung oder Pathogen-Infektion verstanden.
Der Begriff„Pflanze" wird in der vorliegenden Erfindung synonym für die Früchte der Pflanze sowie insbesondere auch für Blühpflanzen verwendet. Insbesondere schließt dieser Begriff alle oberirdischen und unterirdischen Teile und Organe der Pflanze mit ein, wie Spross, Blatt, Blüte und Wurzel, wobei beispielhaft Blätter, Nadeln, Stengel, Stämme, Blüten, Fruchtkörper, Früchte und Saatgut sowie Wurzeln, Knollen und Rhizome. Entsprechend den obigen Ausführungen gehört zu den Pflanzenteilen auch Erntegut sowie vegetatives und generatives Vermehrungsmaterial, beispielsweise Stecklinge, Knollen, Rhizome, Ableger und Saatgut.
Die Interaktion hemmende Verbindung
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Interaktion des Proteins E1N2 oder eines orthologen Proteins mit dem Rezeptorprotein ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins durch eine
Verbindung gehemmt, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner Fragmente, kleinen Molekülen und Mischungen dieser Verbindungen. Mischungen dieser Verbindungen umfassen bevorzugt zwei der genannten Verbindungen, können aber auch mehr als zwei der Verbindungen umfassen. Im Folgenden wird die
Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner
Fragmente, kleinen Molekülen und Mischungen dieser Verbindungen, auch als„die Interaktion hemmende Verbindung" bezeichnet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „umfassen"„bestehend aus".
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Begriff„Peptid" insbesondere für eine Aminosäuresequenz von bis zu 100 Aminosäuren, bevorzugt bis zu 50 Aminosäuren, ganz besonders bevorzugt bis zu 12, weiterhin bevorzugt bis zu 10, am meisten bevorzugst bis zu 8 Aminosäuren verwendet. Dabei fallen unter den Begriff Peptide vorzugsweise L-Peptide, welche eine Sequenz von L-Aminosäuren umfassen.
Der Begriff„Peptidmimetikum" beschreibt eine niedermolekulare Verbindung, deren wesentliche strukturelle Elemente denen eines Peptids nachempfunden sind und die dadurch ähnliche biologische Aktivität wie Peptide aufweisen können. Bevorzugt weist die niedermolekulare Verbindung eine Molmasse von bis zu 11000 g/mol auf.
Besonders bevorzugt weist die niedermolekulare Verbindung eine Molmasse zwischen 500 bis 5000 g/mol, ganz besonders bevorzugt von 1000 bis 1500 g/mol auf,
Bevorzugt schließen Peptidmimetika D-Peptide ein, welche eine Sequenz von D-
Aminosäuren umfassen. Dabei werden diese insbesondere so designed, dass sie die biologische Aktivität der entsprechenden natürlichen L-Peptide aufweisen. Weiterhin bevorzugt schließen Peptidmimetika Peptide ein, deren Rückgrate chemisch modifiziert sind. Vorzugsweise weisen diese am Rückgrat chemisch modifizierten
Peptide eine ggf. modifizierte Aminosäuresequenz von bis zu 100 Aminosäuren, bevorzugt bis zu 50 Aminosäuren, ganz besonders bevorzugt bis zu 12, weiterhin bevorzugt bis zu 10, am meisten bevorzugst bis zu 8 Aminosäuren auf. Besonders bevorzugt ist dabei die Peptid indung durch eine bioisostere Gruppe ersetzt. Ganz besonders bevorzugt weisen Peptidmimetika eine Aminosäuresequenzstruktur auf, in welcher mindestens eine der Peptidbindungen (*NHCO*) des Peptidrückgrats durch eine isostere Gruppe, welche ausgewählt werden, aus der Gruppe bestehend aus *CH2-CH2*. *CO-0*. *CHOH-CH2*, *CH2-0*, *CH2-NH*, *CH2-S*. *CS-NH* und N- modifiziertes *N CO*- ersetzt ist. Ebenso bevorzugt kann eine Modifizierung des Peptidrückgrats gegebenenfalls zusätzlich auch eine Zyklisierung umfassen. Unter den Begriff Peptidmimetikum fallen gemäß der vorliegenden Erfindung auch„Peptoide" (N- substituiertes Poiyglycin), welche eine Aminosäuresequenzstruktur aufweisen, in der mindestens eine der Peptidbindungen (*NHCO*) des Peptidrückgrats durch eine N- modifizierte *NRCO* Gruppe ersetzt ist und dabei R der Aminosäureseitenkette entspricht, welche in einem entsprechenden Peptid an das a-Kohlenstoffatom
gebunden ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Peptoide eine
Aminosäuresequenzstruktur aufweisen, welche einer Aminosäuresequenz von bis zu 100 Aminosäuren entsprechen, bevorzugt bis zu 50 Aminosäuren, ganz besonders bevorzugt bis zu 12, weiterhin bevorzugt bis zu 10, am meisten bevorzugst bis zu 8 Aminosäuren. Ganz besonders bevorzugt weisen Peptoide ausschließlich eine einem Peptid analoge Struktur auf, in welcher alle Peptidbindungen durch N-modifizierte
*NRCO* Gruppen ersetzt sind und R jeweils der Aminosäureseitenkette entspricht, welche in einem analogen Peptid an das a-Kohlenstoffatom gebunden ist. In einer Ausführungsform ist das Peptidmimetikum ein Peptoid.
Der Begriff„Aptamer", so wie er im Sinne der Erfindung verwendet wird, bezeichnet einzel- oder doppelsträngige DNA- oder RNA-Oligonukleotide, welche insbesondere dadurch gekennzeichnet sind, dass sie über ihre 3D-Struktur spezifisch an ein Molekül binden können. Im vorliegenden Fall können sie spezifisch an die Kontaktdomäne des ETR1 binden. Die Identifizierung von DNA- und RNA-Aptameren kann über SELEX (Systematische Evolutton von Liganden durch exponentteile Anreicherung) erfolgen {C. Tuerk, L. Gold, Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA Polymerase. Science 249, 505-510; 1990; D. W.
Drolet, R. D. Jenison, D. E. Smith, D. Pratt, B. J. Hicke, A high throughput platform for systematic evolution of ligands by exponential enrichment (SELEX) Comb. Chem. High Throughput Screen. 2, 271-278» ; 1999). Als Zielstruktur kann hier vorzugsweise ein Peptid, welches ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, der Äminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, vorgelegt werden. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid aus einer Äminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder aus einem Derivat der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 besteht.
In einer anderen Ausführungsform ist die Zielstruktur ein Peptid, welches ausgewählt wird aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist. Besonders bevorzugt wird die Zielstruktur ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einer Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107, SEQ ID NO: 108, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107, SEQ ID NO: 108, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 bis SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107 und SEQ ID NO: 108, wobei, wenn eine der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105,
SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107 oder SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der entsprechenden SEQ ID NO: Alanin ist. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei der Zielstruktur um eine
Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 111 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 115, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124. Ebenso ist in H. Kawaki, S. Kubota, E. Aoyama, N. Fujita, H. Hanagata, A. Miyauchi, K. Nakai, M. Takigawa, Desgin and Utility of CCN2 anchor peptide aptamers, Biochimie 92 (2010) 1010-1015 und in C. J. Brown et al., Rational design and biophysical characterization of thioredoxin-based aptamers: insights into peptide grafting, J. Mol. Biol 295 (2012) 871-883 die
Herstellung von Aptameren beschrieben. Auch hier können bevorzugt die oben genannten Peptide als Grundlage für die Aptamerherstellung verwendet werden.
Ein„Antikörper und/oder dessen Fragmente" bezeichnet ein Protein und/oder dessen Teilsequenz aus der Klasse der Globuline. Vorzugsweise ist dieser monoklonale Antikörper und/oder dessen Fragmente gegen die Domäne des EIN2 oder eines orthologen Proteins gerichtet, welche mit der Kontaktdomäne des ETR1 wechselwirkt. Ganz besonders bevorzugt ist der Antikörper und/oder dessen Fragment auf Basis eines Peptids, welches ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 4, hergestellt. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen der Antikörper und/oder dessen Fragment eine Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder einen Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder eine Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 umfasst.
In einer anderen Ausführungsform ist der Antikörper und/oder dessen Fragment auf Basis eines Peptids hergestellt, welches ausgewählt wird aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist. Besonders bevorzugt ist der Antikörper und/oder dessen Fragment auf Basis eines Peptids hergestellt, welches ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einer Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107, SEQ ID NO: 108 einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107, SEQ ID NO: 108, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 bis SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106 SEQ ID NO: 107 und SEQ ID NO: 108, wobei, wenn eine der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103, SEQ ID NO: 104, SEQ ID NO: 105, SEQ ID NO: 106, SEQ ID NO: 107 oder SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der entsprechenden SEQ ID NO: Alanin ist.
Ganz besonders bevorzugt ist der Antikörper und/oder dessen Fragment auf Basis einer Aminosäuresequenz hergestellt, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 111 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 115, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind„kleine Moleküle" solche chemischen
Verbindungen, welche geeignet sind, mit der Kontaktdomäne des ETR1 oder einem homologen oder orthologen Protein davon zu interagieren und eine Molmasse von bevorzugt höchstens 1500 g/mol aufweisen. Bevorzugt weisen kleine Moleküle ähnliche physikochemische Eigenschaften wie das Peptid SEQ ID NO: 4 auf. Ganz besonders bevorzugt weisen kleine Moleküle ähnliche physikochemische
Eigenschaften auf wie ein Peptid, welches ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 11 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ iD NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ iD NO: 118, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124. Besonders bevorzugt weisen die kleinen Moleküle eine positive Partialiadung oder Ladung auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die kleinen Moleküle eine Nettoladung von +3 bis +7, am bevorzugsten von +4 bis +6 auf. Ebenso bevorzugt weisen kleine Moleküle einen isoelektrischen Punkt bei 25 °C von pH = 10 bis 14, besonders bevorzugt von 11 bis 13 auf. Weiterhin bevorzugt weisen sie eine Hydrophobizität von + 12 bis + 18 Kcal/mol, besonders bevorzugt von +13 bis +17 Kcal/mol auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die kleinen Moleküle eine Nettoladung von + 5 auf. Weiterhin ganz besonders bevorzugt weisen die kleinen Moleküle einen isoelektrischen Punkt von pH = 12.2 auf. Ebenso ganz besonders bevorzugt weisen sie eine Hydrophobizität von + 15, 7 Kcal/mol auf.
Dem Fachmann sind Methoden bekannt, um die oben genannten wirksamen
Verbindungen zu identifizieren. Vorzugsweise kann er die strukturellen und
elektrostatischen Anforderungen auf Basis des folgenden Homologiemodells bestimmen, das über vergleichende Modellierung mit dem Programm MODELLER 9.11 (A. Sali & T.L. Blundell. Comparative protein modelling by satisfaction of spatial restraints. J. Mol. Biol. 234, 779-815, 1993) auf der Basis der Kristallstruktur der RNA- gerichteten RNA Polymerase (RCSB Protein Data Bank: 4f5x.pdb) erstellt wurde, die im Sequenzabschnitt 160-167 eine 87.5 prozentige Übereinstimmung mit SEQ ID NO: 4 besitzt (siehe auch Figur 8):
Tabelle 1 : Homologiemodell
EXPDTA T HEORET ICAL MODE
HELIX 8 8 LY S 2 ARG 7 1 6
ATOM 1 N LEU 1 335.645 5.917 372.542 0.20 188.39 N
ATOM 2 H LEU 1 335.545 5.839 373.574 1.00 168.39
ATOM 3 CA LEU 1 334.308 6.055 371.927 0.20 168.39 C
ATOM 4 HA LEU 1 334.446 6.100 370.858 1.00 168.39 H
ATOM 5 CB LEU 1 333.403 4.874 372.313 0.20 168.39 C
ATOM 6 HB3 LEU 1 333.869 3.928 371.961 1.00 168.39 H
ATOM 7 HB2 LEU 1 333.314 4.827 373.421 1.00 168.39 H
ATOM 8 CG LEU 1 331.998 5.000 371.686 0.20 168.39
ATOM 9 HG LEU i 331.994 3.888 371.650 1.00 168.39 H
ATOM 10 CD1 LEU ! 331.914 4.904 370.156 0.20 168.39 c
ATOM 11 HD11 LEU 1 332.484 4.020 369.802 1.00 168.39 H
ATOM 12 HD12 LEU ! 332.345 5.816 369.692 1.00 168.39 H
ATOM 13 HD13 LEU 1 330.857 4.801 369.834 1.00 168.39 H
ATOM 14 CD2 LEU 1 330.776 4.753 372.583 0.20 168.39 c
ATOM 15 HD21 LEU 1 331.025 4.040 373.397 1.00 168.39 H
ATOM 16 HD22 LEU ! 330.430 5.708 373.035 1.00 168.39 H
ATOM 17 HD23 LEU 1 329.945 4.327 371.979 1.00 168.39 H
ATOM 18 C LEU 1 333.646 7.305 372.394 0.20 168.39 C
ATOM 19 O LEU 1 333.063 8.040 371.603 0.20 168.39 O
ATOM 20 H2 LEU 1 336.112 5.063 372.174 1.00 168.39 H
ATOM 21 H3 LEU 1 336.218 6.752 372.310 1.00 168.39 H
! ATOM 22 N LYS 2 333.734 7.576 373.708 0.20 101.11 N
ATOM 23 H LYS 2 334.221 6.977 374.340 1.00 101.11 H
ATOM 24 CA LYS 2 333.097 8.723 374.282 0.20 101.11 C
ATOM 25 HA LYS 2 332.038 8.658 374.081 1.00 101.11 H
ATOM 26 CB LYS 2 333.381 8.818 375.791 0.20 101.11 C
ATOM 27 HB3 LYS 2 334.482 8.833 375.934 1.00 101.11 H
ATOM 28 HB2 LYS 2 332.964 9.763 376.200 1.00 101.11 H
ATOM 29 CG LYS 2 332.806 7.638 376.582 0.20 101.11 C
ATOM 30 HG3 LYS 2 333.070 6.697 376.052 1.00 101.11 H
ATOM 31 HG2 LYS 2 331.698 7.721 376.608 1.00 101.11 H
ATOM 32 CD LYS 2 333.351 7.533 378.012 0.20 101.11 C
ATOM 33 HD3 LYS 2 334.440 7.321 377.968 1.00 101.11 H
ATOM 34 HD2 LYS 2 332.852 6.679 378.515 1.00 101.11 H
ATOM 35 CE LYS 2 333.140 8.797 378.851 0.20 101.11 C
ATOM 36 HE3 LYS 2 333.676 9.663 378.404 1.00 101.11
ATOM 37 HE2 LYS 2 333.503 8.641 379.890 1.00 101.11 H
ATOM 38 NZ LYS 2 331.702 9.130 378.918 0.20 101.11 N
ATOM 39 HZ1 LYS 2 331.571 9,998 379.478 1.00 101.11 H
ATOM 40 HZ2 LYS 2 331.344 9.283 377.954 1.00 101.11 H
ATOM 41 HZ3 LYS 2 331.182 8.348 379.363 1.00 101.11 H
ATOM 42 C LYS 2 333.654 9.957 373.642 0.20 101.11 C
ATOM 43 o LYS 2 332.907 10.831 373.203 0.20 101.11 O
ATOM 44 N ARG 3 334.991 10.049 373.552 0.20 999.99 N
ATOM 45 H ARG 3 335.601 9.332 373.882 1.00 999.99
ATOM 46 CA ARG 3 335.611 1 1.211 372.987 0.20 QQQ QQ C
ATOM 47 HA ARG 3 335.199 12.076 373.487 1.00 999.99 H
ATOM 48 CB ARG 3 337.142 11.195 373.104 0.20 QQQ OD C
ATOM 49 HB3 ARG 3 337.412 11.048 374.172 1.00 999.99 H
ATOM 50 HB2 ARG 3 337.553 10.346 372.515 1.00 999.99 H
ATOM 51 CG ARG 3 337.765 12.507 372.636 1.00 999.99 C
ATOM 52 HG3 ARG 3 337,297 13.336 373.210 1.00 999.99 H
ATOM 53 HG2 ARG 3 337.545 12.664 371.560 1.00 999.99 H
ATOM 54 CD ARG 3 339.276 12.562 372.855 1.00 999.99 C
ATOM 55 HD3 ARG 3 339.523 12.421 373.929 1.00 QQQ QQ H
ATOM 56 HD2 ARG 3 339.807 11.809 372.234 1.00 999.99 H
ATOM 57 NE ARG 3 339.744 13.917 372.445 1.00 999.99 N
ATOM 58 HE ARG 3 339.086 14.584 372.096 1.00 999.99 H
ATOM 59 CZ ARG 3 341.064 14.251 372.562 1.00 999.99 C
ATOM 60 NH1 ARG 3 341.958 13.338 373.038 1.00 999.99 N
ATOM 61 HH11 ARG 3 340.826 16.172 371.871 1.00 999.99 H
ATOM 62 HH12 ARG 3 342.453 15.740 372.280 1.00 999.99 H
ATOM 63 NH2 ARG 3 341.485 15.498 372.204 1.00 999.99 N
ATOM 64 HH21 ARG 3 342.924 13.582 373.129 1.00 999.99 H
ATOM 65 HH22 ARG 3 341.647 12.423 373.297 1.00 999.99 H
ATOM 66 C ARG 3 335.249 11.250 371.544 0.20 999.99 C
ATOM 67 O ARG 3 335.080 12.313 370.949 0.20 999.99 O
ATOM 68 N TYR 4 335.115 10.051 370.954 0.20 102.96 N
ATOM 69 H TYR 4 335.245 9.201 371.459 1.00 102.96 H
ATOM 70 CA TYR 4 334.794 9.910 369.568 0.20 102.96 C
ATOM 71 HA TYR 4 335.560 10.407 368.991 1.00 102.96 H
ATOM 72 CB TYR 4 334.672 8.428 369.178 0.20 102.96 C
ATOM 73 HB3 TYR 4 335.637 7.897 369.319 1.00 102.96 H
ATOM 74 HB2 TYR 4 333.882 7.929 369.779 1.00 102.96 H
ATOM 75 CG TYR 4 334.289 8.321 367.747 0.20 102.96 C
ATOM 76 CD1 TYR 4 335.236 8.417 366.755 0.20 102.96 C
ATOM 77 HD1 TYR 4 336.271 8.581 367.015 1.00 102.96 H
ATOM 78 CD2 TYR 4 332.973 8.117 367.401 0.20 102.96 C
ATOM 79 HD2 TYR 4 332.226 8.041 368.177 1.00 102.96 H
ATOM 80 CE1 TYR 4 334.870 8.312 365.435 0.20 102.96 C
ATOM 81 HE1 TYR 4 335.622 8.388 364.664 1.00 102.96 H
ATOM 82 CE2 TYR 4 332.602 8.011 366.082 0.20 102.96 C
ATOM 83 HE2 TYR 4 331.565 7.849 365.827 1.00 102.96 H
ATOM 84 CZ TYR 4 333.556 8.105 365.096 0.20 102.96 C
ATOM 85 OH TYR 4 333.194 7.997 363.738 0.20 102.96 0
ATOM 86 HH TYR 4 334.000 8.027 363.216 1.00 102.96 H
ATOM 87 C TYR 4 333.472 10.564 369.324 0.20 102.96 C
ATOM 88 0 TYR 4 333.285 11.247 368.320 0.20 102.96 O
ATOM 89 N LYS 5 332.517 10.365 370.245 0.20 82.96 N
ATOM 90 H LYS 5 332.678 9.844 371.079 1.00 82.96 H
ATOM 91 CA LYS 5 331.205 10.923 370.105 0.20 82.96 C
ATOM 92 HA LYS 5 330.793 10.603 369.159 1.00 82.96 H
ATOM 93 CB LYS 5 330.286 10.548 371.279 0.20 82.96 C
ATOM 94 HB3 LYS 5 330.838 10.748 372.222 1.00 82.96 H
ATOM 95 HB2 LYS 5 329.390 11.202 371.263 1.00 82.96 H
ATOM 96 CG LYS 5 329.819 9.092 371.282 0.20 82.96 C
ATOM 97 HG3 LYS 5 330.675 8.420 371.052 1.00 82.96 H
ATOM 98 HG2 LYS 5 329.052 8.965 370.487 1.00 82.96 H
ATOM 99 CD LYS 5 329.233 8.694 372.639 0.20 82.96 C
ATOM 100 HD3 LYS 5 330.058 8.714 373.384 1.00 82.96 H
ATOM 101 HD2 LYS 5 328.477 9.449 372.948 1.00 82.96
ATOM 102 CE LYS 5 328.581 7.308 372.660 0.20 82.96 C
ATOM 103 HE3 LYS 5 329.287 6.532 372.298 1.00 82.96 H
ATOM 104 HE2 LYS 5 328.247 7.051 373.688 1.00 82.96 H
ATOM 105 NZ LYS 5 327.386 7.287 371.785 0.20 82.96 N
ATOM 106 HZ1 LYS 5 326.968 6.335 371.789 1.00 82.96 H
ATOM 107 HZ2 LYS 5 327.659 7.539 370.813 1.00 82.96 H
ATOM 108 HZ3 LYS 5 326.686 7.972 372.136 1.00 82.96 H
ATOM 109 C LYS 5 331.289 12.414 370.118 0.20 82.96 C
ATOM 110 O LYS 5 330.610 13.075 369.335 0.20 82.96 O
ATOM 111 N ARG 6 332.130 12.982 371.007 0.20 91.69 N
ATOM 112 H ARG 6 332.721 12.454 371.610 1.00 91.69 H
ATOM 113 CA ARG 6 332.121 14.407 371.176 0.20 91.69 C
ATOM 114 HA ARG 6 331.141 14.696 371.527 1.00 91.69 H
ATOM 115 CB ARG 6 333.218 14.896 372.136 0.20 91.69 C
ATOM 116 HB3 ARG 6 334.208 14.595 371.729 1.00 91.69 H
ATOM 117 HB2 ARG 8 333.192 16.006 372.180 1.00 91.69 H
ATOM 118 CG ARG 6 333.105 14.356 373.562 0.20 91.69 C
ATOM 119 HG3 ARG 6 333.991 14.706 374.133 1.00 91.69 H
ATOM 120 HG2 ARG 6 333.124 13.244 373.541 1.00 91.69 H
ATOM 121 CD ARG 6 331.850 14.823 374.299 0.20 91.69 C
ATOM 122 HD3 ARG 6 331.778 15.932 374.305 1.00 91.69 H
ATOM 123 HD2 ARG 6 330.928 14.386 373.858 1.00 91.69 H
ATOM 124 NE ARG 6 331.961 14.361 375.713 0.20 91.69 N
ATOM 125 HE ARG 6 332.323 14.981 376.410 1.00 91.69 H
ATOM 126 CZ ARG 6 331.581 13.099 376.058 0.20 91.69 C
ATOM 127 NH1 ARG 6 331.093 12.244 375.112 0.20 91.69 N
ATOM 128 HH11 ARG 6 330.830 11.315 • 375.367 1.00 91.69 H
ATOM 129 HH12 ARG 6 331.004 12.546 374.162 1.00 91.69 H
ATOM 130 NH2 ARG 6 331.699 12.693 377.354 0.20 91.69 N
ATOM 131 HH21 ARG 6 332.065 13.321 378.041 1.00 91.69 H
ATOM 132 HH22 ARG 6 331.420 11.770 377.619 1.00 91.69 H
ATOM 133 C ARG 6 332 399 15.078 369.872 0.20 91.69 C
ATOM 134 0 ARG 6 331.567 15.827 369.364 0.20 91.69 O
ATOM 135 N ARG 7 333.574 14.815 369.281 0.20 272.70 N
ATOM 136 H ARG 7 334.255 14.196 369.666 1.00 272.70 H
ATOM 137 CA ARG 7 333.886 15.423 368.025 0.20 272.70 C
ATOM 138 HA ARG 7 334.541 14.573 367.905 1.00 272.70 H
ATOM 139 CB ARG 7 335.256 16.084 367.760 0.20 272.70 C
ATOM 140 HB3 ARG 7 335.614 16.579 368.688 1.00 272.70 H
ATOM 141 HB2 ARG 7 335.973 15.277 367.497 1.00 272.70 H
ATOM 142 CG ARG 7 335.265 17.115 366.624 0.20 272.70 c
ATOM 143 HG3 ARG 7 336.329 17.321 366.381 1.00 272.70 H
ATOM 144 HG2 ARG 7 334.776 16.689 365.721 1.00 272.70 H
ATOM 145 CD ARG 7 334.638 18.470 366.976 0.20 272.70 C
ATOM 146 HD3 ARG 7 335.088 18.887 367.901 1.00 272.70 H
ATOM 147 HD2 ARG 7 334.773 19.190 366.141 1.00 272.70 H
ATOM 148 NE ARG 7 333.174 18.322 367.209 0.20 272.70 N
ATOM 149 HE ARG 7 332.713 17.460 367.003 1.00 272.70 H
ATOM 150 CZ ARG 7 332.468 19 392 367.683 0.20 272.70 C
ATOM 151 NH1 ARG 7 333.108 20.558 367.986 0.20 272.70 N
ATOM 152 HH11 ARG 7 332.587 21.341 368.328 1.00 272.70 H
ATOM 153 HH12 ARG 7 334.098 20.631 367.872 1.00 272.70 H
ATOM 154 NH2 ARG 7 331.117 19.299 367.854 0.20 272.70 N
ATOM 155 HH21 ARG 7 330.602 20.087 368.192 1.00 272.70 H
ATOM 156 HH22 ARG 7 330.642 18.450 367.628 1.00 272.70 H
ATOM 157 C ARG 7 333.109 14.928 366.860 0.20 272.70 C
ATOM 158 O ARG 7 332.702 15.685 365.979 0.20 272.70 O
ATOM 159 N LEU 8 332.877 13.605 366.858 0.20 101.17 N
ATOM 160 H LEU 8 333.188 13.024 367.804 1.00 101.17 H
ATOM 161 CA LEU 8 332.225 12.944 365.772 0.20 101.17 C
ATOM 162 HA LEU 8 332.296 11.881 365.950 1.00 101.17 H
ATOM 163 CB LEU 8 330.759 13.354 365.549 0.20 101.17 C
ATOM 164 HB3 LEU 8 330.169 13.168 366.475 1.00 101.17 H
ATOM 165 HB2 LEU 8 330.716 14.440 365.320 1.00 101.17 H
ATOM 166 CG LEU 8 330.141 12.560 364.384 0.20 101.17 C
ATOM 167 HG LEU 8 330.778 12.715 363.488 1.00 101.17 H
ATOM 168 CD1 LEU 8 330.138 11.062 364.716 0.20 101.17 C
ATOM 169 HD11 LEU 8 329.503 10.864 365.606 1.00 101.17 H
ATOM 170 HD12 LEU 8 331.170 10.714 364.935 1.00 101.17 H
ATOM 171 HD13 LEU 8 329.742 10.475 363.860 1.00 101.17 H
ATOM 172 CD2 LEU 8 328.728 13.061 364.047 0.20 101.17 C
ATOM 173 HD21 LEU 8 328.049 12.930 364.915 1.00 101.17 H
ATOM 174 HD22 LEU 8 328.321 12.488 363.188 1.00 101.17 H
ATOM 175 HD23 LEU 8 328.752 14.137 363.775 1.00 101.17 H
ATOM 176 C LEU 8 333.014 13.303 364.520 0.20 101.17 C
ATOM 177 0 LEU 8 332.412 13.866 363.567 0.20 101.17 0
ATOM 178 OXT LEU 8 334.242 13.022 364.505 1.00 101.17 0
END
Eine Interaktion kann vorzugsweise so erfolgen, dass die die Interaktion hemmende Verbindung mit dem ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder einem homologen oder orthologen Protein davon wechselwirkt. Besonders bevorzugt bindet die die Interaktion hemmende Verbindung an ETR1 oder eine seiner Isoformen
ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder an ein homologes oder orthoioges Protein davon. Dadurch wird insbesondere die Interaktion mit der nachgerichteten Signalkomponente EIN2 oder einem orthologen Protein davon verhindert. Methoden zur Bestimmung, ob eine Verbindung mit ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder einem homologen oder einem orthologen Protein davon interagiert, vorzugsweise bindet, sind dem Fachmann bekannt. Insbesondere ist dazu die isotherme
Titrationskalorimetrie geeignet, wie sie beispielsweise in J. B. Chaires, Calorimetry and thermodynamics in drug design, Ann. Rev. Biophys., 37, 125-151 (2008) beschrieben ist. Weiterhin bevorzugte Methoden sind in M. A. Coopler, Label-free Screening of biomolecular interactions, Anal. Bioanal. Chem., 337, 834-842 (2003) und oder M. Jerabek-Willemsen et al, Molecular interaction studies using microscale
thermosphoresis, ASSAY and drug Development Technologies, 9 (201 1 ) 342-353 zu finden. Eine weitere bevorzugte Methode stellt die Thermophorese dar. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die die Interaktion hemmende Verbindung eine Wasserlöslichkeit bei pH = 7 und 20 °C von mindestens 1 g/L, besonders bevorzugt mindestens 10 g/L, ganz besonders bevorzugt mindestens 50 g/L auf. In den bekannten Verfahren des Standes der Technik der kompetrtiven Hemmung der Rezeptoren durch Ethylenantagonisten, die an die
Ethylenbindungsstelle in der Membrandomäne der Rezeptoren binden, müssen die verwendeten Antagonisten hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Dadurch sind die bekannten Ethylenantagonisten meist schlecht in Wasser löslich, was insbesondere die Formulierung von Lösungen zur Behandlung von Pflanzen und/oder deren
Früchten erschwert (Beispiel: Wasserlöslichkeit von 1 -MCP: 137mg/L bei pH = 7 und 20 °C). Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass beim
erfindungsgemäßen Verfahren die Verwendung von Verbindungen mit einer
Wasserlöslichkeit von mindestens 1 g/L vorteilhaft ist. Dadurch ist insbesondere die Formulierung der Behandlungslösung wesentlich erleichtert, da auch Formulierung auf Wasser-Basis realisiert werden können.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die die Interaktion hemmende Verbindung ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem
Peptidmimetikum, einem Antikörper und/oder seinen Fragmenten und Mischungen dieser Verbindungen. Ganz besonders bevorzugt wird die die Interaktion hemmende
Verbindung ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem
Peptidmimetikum und Mischungen dieser Verbindungen.
Dabei ist es weiterhin bevorzugt, dass das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente eine isolierte Teilsequenz des Proteins EIN2 oder eines orthologen
Proteins davon oder eine Permutation dieser Teilsequenz umfasst oder dass das Peptidmimetikum eine am Peptidrückgrat modifizierte, isolierte Teilsequenz des Proteins EIN2 oder eines orthologen Proteins davon oder eine Permutation dieser Teilsequenz oder eine Permutation davon umfasst.
Dabei bedeutet der Begriff„isoliert" im Sinne dieser Erfindung insbesondere, dass die Teilsequenz des EIN2 oder des orthologen Proteins davon zwar natürlich in diesem Protein vorkommt, jedoch in einer aus dieser natürlichen Umgebung veränderten Form bereitgestellt wird. Dies bedeutet insbesondere, dass die Teilsequenz im Wesentlichen frei von anderen Substanzen ist, welche sie natürlicherweise umgeben. Dabei ist die Teilsequenz insbesondere frei von anderen Proteinen. Besonders bevorzugt wird die gegebenenfalls am Peptidrückgrat modifizierte isolierte Teilsequenz oder Permutation davon in einer hoch reinen Form von höher als 95 % Reinheit, besonders bevorzugt höher als 99 % Reinheit bereitgestellt.
Unter einer„Permutation" der Aminosäuresequenz im Sinne der Erfindung wird eine Permutation verstanden, welche nur bis zu dem Grad ausgeprägt ist, dass die resultierende Aminosäuresequenz die gleiche biologische Aktivität aufweist wie die Ursprungssequenz. Als Ursprungssequenz wird im vorliegenden Fall die betrachtete Teilsequenz des EIN2 oder eines orthologen Proteins davon, beziehungsweise auf die später Bezug genommenen Sequenzen SEQ ID NO: 1 bis 4 angenommen. Bevorzugt wird als Ursprungssequenz eine der Sequenzen der SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 111 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 115, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 oder SEQ ID NO: 124 angenommen. Bevorzugt bedeutet eine Permutation einer Sequenz, dass die Hälfte, besonders bevorzugt 2/3, ganz besonders bevorzugt 3/4 und am bevorzugsten 90 % der Aminosäuren gegenüber der Ursprungssequenz nicht vertauscht sind.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente eine isolierte Teilsequenz oder eine Permutation davon, welche der Domäne des EIN2 entspricht, welche mit dem Rezeptorprotein ETR1 interagiert oder dass das Peptidmimetikum eine am Peptidrückgrat modifizierte, isolierte Teilsequenz oder eine Permutation davon umfasst, welche der Domäne des EIN2 entspricht, welche mit dem Rezeptorprotein ETR1 interagiert.
Weiterhin bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosauresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 oder dass das
Peptidmimetikum mindestens eine am Peptidrückgrat modifizierte Amiriosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragment eine Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder einen Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder eine Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 umfasst. Ebenso sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am
Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus
der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Besonders bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst. Besonders bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 besteht.
Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist.
Des Weiteren bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist und unter der Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ ID NO: 03 mit Nr. 6 und Nr. 7 gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet die„Position" einer Aminosäure, die Stelle, welche sich beim Lesen der Sequenz von links nach rechts unter Abzählung
der Aminosäuren ergibt. So umfasst beispielsweise ein Oktapeptid von links nach rechts die Positionen 1 bis 8. Wenn im Sinne der vorliegenden Erfindung von Alanin an einer Position gesprochen wird, so bedeutet dies, dass in der angegeben SEQ ID gemäß ihrer Definition mindestens eine Aminosäure Alanin sein kann. Enthält die Sequenz aber an einer Steile Alanin, so enthält sie an keiner anderen der gemäß der SEQ ID möglichen Stellen als Aminosäure Alanin. Dies bedeutet, dass von den definierten Auswahlmöglichkeiten die Aminosäure Alanin bevorzugt nur einmal ausgewählt werden kann. Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 104, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 104 Alanin ist
Des Weiteren bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104 an einer
Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 104 Alanin ist und unter der Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ ID NO: 104 mit Nr. 6 und Nr. 7 gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5,
besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 105 genannten Aminosäuren umfasst» und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, wobei» wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 105 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz» welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, einem Teil der
Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 106, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst» und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106» wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 106 Alanin ist. Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz» welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 107 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1087, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 107 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108» einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, weicher mindestens 4» bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 108 Alanin ist.
Am bevorzugsten umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe,
bestehend aus SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 11 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 1 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 1 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109 bis SEQ ID NO: 124 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Amiriosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 11 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher
mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst, besteht. Bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid aus einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 besteht.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist. Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids
hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist und unter der
Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ ID NO: 103 mit Nr. 6 und Nr. 7
gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids
hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 104 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 104 Alanin ist und unter der Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ ID NO: 104 mit Nr. 6 und Nr. 7 gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 105 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 105 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 106 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 106 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID
NO: 107, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 107 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 107 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 108 Alanin ist.
Am bevorzugsten wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids
hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 11 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO 1 16, SEQ ID NO: 1 1 7, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 1 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 1 1 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1217, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109 bis SEQ ID NO: 124 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, 1 SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 1 1 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 1 17, SEQ ID NO: 1 18,
SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124.
Ganz besonders bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird» aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 4, einer Permutation der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 4 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4.
Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente zusätzlich zu der mindestens einen genannten Aminosäuresequenz mindestens 4 weitere, bevorzugt mindestens 3 weitere, ganz besonders bevorzugt mindestens 2 weitere natürliche Aminosäuren umfasst. Bevorzugt bedeutet der Begriff „umfassen", dass die Sequenz aus 4 weiteren Aminosäuren, bevorzugt mindestens 3 weiteren, ganz besonders bevorzugt mindestens 2 weiteren, am bevorzugsten 2 weiteren natürlichen Aminosäuren zu denen in der entsprechenden
Aminosäuresequenz angegebenen. Als Derivat einer Aminosäuresequenz wird vorzugsweise eine Verbindung angesehen, welche an mindestens einem Terminus, also ihrem C- und/oder N-Terminus der Sequenz eine organische Gruppe, welche verschieden von einer Aminosäure ist, aufweist. Diese organische Gruppe kann vorzugsweise RY- sein, wobei R ein hydrophober Rest ist und Y ein Spacer, der an den C- und/oder N-Terminus gebunden ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, dass das resultierende Derivat der
Aminosäuresequenz eine Löslichkeit von mindestens 1 g/L bei 20 °C und pH = 7 aufweist. Y ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus -O-, -C(=O)- oder -C(=0)-NH-. R ist vorzugsweise ein aliphatischer oder aromatischer, linearer, verzweigter oder zyklischer Kohlenwasserstoffrest, der gegebenenfalls Alkenyl- oder Alkynylgruppen aufweisen kann. Besonders bevorzugt umfasst der
Kohlenwasserstoffrest 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Dabei ist die Gruppe RY- je nachdem, wo sie vorhanden ist, am C-Terminus gleich oder verschieden zu der Gruppe R-Y am N-Terminus sein.
In einer Ausführungsform stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat
modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst. Bevorzugt sind auch Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus einem Derivat der Amiriosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102.
In einer anderen Ausführungsform stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine
Aminosäuresequenz aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Aianin ist.
Bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz aufweisen,
welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 103, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer -Position Alanin umfasst,' keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist und unter der Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ ID NO: 103 mit Nr. 6 und Nr, 7 gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz
aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 101 , wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 101 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 101 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz
aufweisen, weiche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 104 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104, unter der Voraussetzung, wobei, wenn die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 104 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 104 Alanin ist und unter der
Voraussetzung, dass, wenn die in der SEQ iD NO: 104 mit Nr. 6 und Nr. 7
gekennzeichneten Positionen vorhanden sind, diese entweder beide Arginin oder beide Histidin sind.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, weiche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz aufweisen» welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 105, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 105 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 05, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 05 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 105 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO. 106, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 106 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 106 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 106 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 107 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 107 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 107 Alanin ist.
Ebenso bevorzugt stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D- Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz
aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID
NO: 108, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 108 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 108, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 108 an einer Position Alanin umfasst, keine der arideren Aminosäuren der SEQ ID NO: 108 Alanin ist.
Am bevorzugsten stellt das Peptidmimetikum insbesondere ein Peptoid oder D-Peptid dar, welche eine ähnliche biologische Aktivität wie eine Aminosäuresequenz
aufweisen, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 1 11 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 113, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 1 16, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einer Permutation einer der Äminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 1 11 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 1 15, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 110, SEQ ID NO: 111 , SEQ ID NO: 112, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 1 14, SEQ ID NO: 115, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 1 18, SEQ ID NO: 119, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109 bis SEQ ID NO: 124 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 109, SEQ ID NO: 1 10, SEQ ID NO: 111 , SEQ ID NO: 1 12, SEQ ID NO: 1 13, SEQ ID NO: 114, SEQ ID NO: 115, SEQ ID NO: 116, SEQ ID NO: 117, SEQ ID NO: 118, SEQ ID NO: 1 19, SEQ ID NO: 120, SEQ ID NO: 121 , SEQ ID NO: 122, SEQ ID NO: 123 und SEQ ID NO: 124.
Die Amiriosäuresequenz SEQ ID NO: 1 kann ebenso dargestellt werden als Sequenz xx[PLVIF][KR][RKW]x[RK][RK][RK][PL]xx
In diesem Fall steht jedes x für eine beliebige natürliche Aminosäure. Zusätzlich zu den proteinogenen Aminosäuren umfasst x vorzugsweise auch natürliche, nicht-
proteinogene in Pflanzen vorkommende Aminosäuren. Bevorzugt kann jedes x unabhängig voneinander ausgewählt werden, aus der Gruppe bestehend aus Alanin, Arginin, Asparagin, Asparaginsäure, Cystein, Glutamin, Glutaminsäure, Glycin, Histidin, Isoleucin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threonin, Tryptophan, Tyrosin, Valin, Citrullin, Ornithin, ε-Acetyl-lysin, 3-Aminopropionsäure (ß- Alanin), Aminobenzoesäure, 6-Aminocapronsäure, Aminobuttersäure, Hydroxyprolin, Mercaptopropionsäure, 3-Nitro-tyrosin, Norleucin und Pyroglutaminsäure. Die eckigen Klammern der genannten Sequenz bedeuten, dass die tatsächliche Aminosäure ausgewählt werden kann aus den in der eckigen Klammer genannten Aminosäuren. Damit sind die in einer eckigen Klammer genannten Aminosäuren als mit einem„oder" verknüpft zu verstehen. Die genannten Aminosäuren entsprechen dem
Einbuchstabencode für Aminosäuren, in dem P für Prolin, L für Leucin, V für Valin, I für Isoleucin, F für Phenylalanin, K für Lysin, R für Arginin und W für Tryptophan steht. Dabei umfasst die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 keine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102.
Demgemäß kann die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2 auch dargestellt werden als x[PLVIF][KR][RKW]x[RK][RK][RK][PL]x und die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3 auch als
[PLVIF][KR][RKW]x[RK][RK][RK][PL]
Dabei umfassen die Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 2 und/oder 3 keine
Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Besonders bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente mindestens eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6
der in SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3 oder dass das Peptidmimetikum mindestens eine am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einem Teil der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3. Dabei umfasst die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3 keine Amiriosäuresequenz, weiche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Bevorzugt umfasst die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3 auch keinen Teil einer Amiriosäuresequenz, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis 102 genannten Aminosäuren umfasst. Weiterhin bevorzugt umfasst das Peptid, der Antikörper und/oder seine Fragmente auch kein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 98 bis 102. Ebenso bevorzugt wird das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3. Dabei umfasst die
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3 keine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102. Dabei ist es bevorzugt, dass die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 auch keinen Teil einer Aminosäuresequenz umfasst, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis 102 genannten Aminosäuren umfasst. Weiterhin bevorzugt umfasst die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3 auch kein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 98 bis 102. Ganz besonders bevorzugt besteht das Peptid aus einer Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren
umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3 oder dass das Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, welcher
mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 3. Dabei umfasst die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3 keine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102 und/oder auch keinen Teil einer Aminosäuresequenz, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder kein Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die die Interaktion hemmende Verbindung die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, einem Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 4 genannten Aminosäuren umfasst auf. Analog zu den Ausführungen oben kann die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 4 auch dargestellt werden durch die Sequenz
LKRYKRRL
Ebenso können die Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103 bis 124 wie folgt dargestellt werden:
[LA] [KHRA] [RVHA] [KYA] [NKLFHA] [RHA] [RHA] [LA] SEQ ID NO: 103
[LA] [KA] [RVHA] [KYA] [NKLFHA] [RHA] [RHA] [LA] SEQ ID NO: 104
[LA] [KA] [RVHA] [KYA] [NKLFHA] [RA] [RA] [LA] SEQ ID NO: 105
[LA] [KA] [RVA] [KYA] [NKLFHA] [RA] [RA] [LA] SEQ ID NO: 106 [LA] [KA] [RA] [KA] [NKLFHA] [RA] [RA] [LA] SEQ ID NO: 107
[LA] [KA] [RA] [KA] [NKA] [RA] [RA] [LA] SEQ ID NO: 108
LKRKNRRL SEQ ID NO: 109
LKRKKRRL SEQ ID NO: 110
LKVYKRRL SEQ ID NO: 111
LKRKLRRL SEQ ID NO: 112
LKRKFRRL SEQ ID NO: 113
LHRYHRRL SEQ ID NO: 114
LRHYKHHL SEQ ID NO: 1145
KRYKRR SEQ ID NO: 116
AKRYKRRL SEQ ID NO: 127
LARYKRRL SEQ ID NO: 128
LKAYKRRL SEQ ID NO: 129
LKRAKRRL SEQ ID NO: 120
LKRYARRL SEQ ID NO: 121
LKRYKARL SEQ ID NO: 122
LKRYKRAL SEQ ID NO: 123
LKRYKRRA SEQ ID NO: 124 In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung
bereitgestellt, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum und einem Aptamer, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid aus einer Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, dass das
Peptidmimetikum aus einer am Peptidrückgrat modifizierte Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3 oder dass das Aptamer auf
Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird» wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz
SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid aus einer Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder aus einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder aus einem Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 besteht und/oder bei denen ein Peptidmimetikum aus einer am
Peptidrückgrat modifizierten Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102, und/oder bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102.
Dabei ist die Verbindung bevorzugt isoliert. Ebenso ist die Verbindung im
Wesentlichen gereinigt. Dies bedeutet insbesondere, dass die Verbindung in einer hoch reinen Form von höher als 95 % Reinheit, besonders bevorzugt höher als 99 % Reinheit bereitgestellt wird.
Ethylensignalkette
Die Ethylensignalkette wurde bisher in der Modelpflanze Arabidopsis thaliana näher untersucht. Hierbei konnte das Membranprotein„Ethylene insensitive 2" (EIN2) als ein zentrales Element dieser Kette identifiziert werden (J. M. Alonso, T. Hiryama, G.
Roman, S. Nourizadeh, J. R. Ecker, EIN2, a bifunctional transducer of ethylene and stress responses in Arabidopsis, Science: 284, 2148-2152; 1999). Es konnten bisher direkte Wechselwirkungen zwischen den unterschiedlichen Ethylenrezeptoren und
dem in der Signalkette nachgeordneten Protein EIN2 nachgewiesen werden (M. M. A. Bisson, A. Bleckmann, S. Allekotte, G. Groth, EIN2, the central reguilator of ethylene Signalling, is localized at the ER membrane where it interacts with the ethylene receptor ETR1 , Biochem J: 424, 1-6; 2009 u d M. M. A. Bisson, G. Groth, New insight in ethylene signaling: autokinase activity of ETR1 modulates the interaction of receptors and EIN2, Molecular Plant: 5,882-889, 2010). Als Ethylenrezeptoren, welche in Arabidopsis thaliana identifiziert wurden, sind„Ethylene resistant 1" (ETR1 ), „Ethylene resistant 2" (ETR2),„Ethylene response sensor" (ERS1),„Ethylene response sensor 2" (ERS2) und .Ethylene insensitive 4" (EIN4) bekannt (M. M. Bisson, G. Groth, New paradigm in ethylene signaling, Plant Signal & Behav 6: 164-166; 2011 ). Dennoch sind die genaue Rolle von EIN2 und der zu Grunde liegende molekulare Mechanismus der Signaltransduktion an der ER Membran noch unbekannt.
Es konnte gezeigt werden, dass das Verfahren der vorliegenden Erfindung zu einer Störung der für die Signaltransduktion wichtigen Interaktion des Rezeptorproteins ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon mit dem Protein EIN2 oder eines orthologen Proteins davon führt. Durch die erfindungsgemäße Unterbrechung dieses Signalweges ist es gelungen, den Reifungsprozess, Seneszenzprozess und/oder die Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte zu beeinflussen.
Homologe und orthologe Proteine sind dadurch gekennzeichnet, dass sie die gleiche biologische Aktivität in einer anderen Spezies aufweisen wie ein spezielles Protein (beispielsweise ETR1 ) in einer speziellen Spezies (beispielsweise Arabidopsis).
Im Sinne dieser Erfindung wird unter einem„homologen Protein" ein Protein mit signifikanter struktureller Homologie zu dem Protein ETR1 verstanden. Insbesondere wird hiermit eine Identität von über 70 %, bevorzugt über 75 %, besonders bevorzugt über 80 % und ganz besonders bevorzugt über 90 % mit dem Protein ETR1
verstanden. Methoden zur Bestimmung der Homologie von Proteinen sind dem
Fachmann bekannt. Häufig erfolgt eine Identifizierung homologer Proteine anhand einer statistisch signifikanten Anzahl von Aminosäuren. Dabei kann insbesondere der BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)-Algorithmus verwendet werden (S. F.
Altschul, W. Gish, W. Miller, E. W. Myers, D. J. Lipman, Basic local alignment search
tool. J, Mol. Biol. 215, 403-410; 1990). Hierbei werden Regionen identifiziert, weiche lokale Ähnlichkeiten zwischen Sequenzen aufweisen. Das Programm vergleicht die Proteinsequenz mit Sequenzen in Datenbanken und berechnet die statistische Signifikanz der Übereinstimmung.
Spezies, welche solche Identitäten aulweisen, sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt (siehe dazu auch Figur 1 ). Sie sind in bekannten Datenbanken (YDR PDR protein database, UniProt oder NCBi (National Center for Biotechnology Information)) unter den angegebenen Einträgen hinterlegt:
Tabelle 2: Homologe Proteine des ETR1
Organismus % Identität zu AminosäuresequenzHinterlegung
Arabidopsis nummer (Datenbank Accession
ETR1 No.)
Arabidopsis 100 SEQ ID NO: 5 UniProtKB/Swiss-Prot thaliana P49333
Malus x 83.33 SEQ ID NO: 6 GenBank: AAC31 123.1 domestica
Brassica 96.46 SEQ ID NO: 7 UniProtKB/Swiss-Prot: oleracea 049230.1
Citrus hybrid 84.42 SEQ ID NO: 8 GenBank: ADB25217.1 cultivar
Coffea 81.98 SEQ ID NO: 9 GenBank: ABL63471.1 canephora
Cucumis sativus 82.25 SEQ ID NO: 10 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9SSY6.1
Dimocarpus 86.18 SEQ ID NO: 11 GenBank: ACL81480.3 longan
Diospyros kaki 80.08 SEQ ID NO: 12 GenBank: BAE46932.1
Pelargonium x 81.03 SEQ ID NO: 13 UniProtKB/Swiss-Prot: hortum Q9XH58.1
Hevea 81.71 SEQ ID NO: 14 GenBank:AAW31759.1 brasiliensis
Actin idia 84.15 SEQ ID NO: 15 GenBank: ABY28264.1 deliciosa
Organismus % Identität zu AminosäuresequenzHinterlegung
Arabidopsis nummer (Datenbank Accession
ETR1 No.)
Lactuca sativa 78.83 SEQ ID NO: 16 GenBank: AAQ15122.1
Mangifera indica 82.79 SEQ ID NO: 17 GenBank;: AAF61919.1
Cucumis melo 82.79 SEQ ID NO: 18 GenBank: AAC99645.1 var.
cantalupensis
Oryza sativa 72.17 SEQ ID NO: 19 GenBank: ABF98411.1
Passiflora edulis 62.60 SEQ ID NO: 20 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9ZWL6.1
Prunus persica 67.34 SEQ ID NO: 21 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9M7M1.1
Petunia x 81.28 SEQ ID NO: 22 GenBank: AAL40902.1 hybrida
Prunus salicina 84.82 SEQ ID NO: 23 GenBank: ABU68266.1
Ricinus 40.51 SEQ ID NO: 24 NCBI Reference communis Sequence:
XP_002529316.1
Glycine max 81.02 SEQ ID NO: 25 GenBank: ABR67685.1
Fragaria x 84.01 SEQ ID NO: 26 GenBank: CAC48384.1 |
Nicotiana 81.79 SEQ ID NO: 27 UniProtKB/Swiss-Prot: tabacum 048929.1
Solanum 81.44 SEQ ID NO: 28 GenBank: AAC02213.1 iypersicum
Vitis vinifera 83.06 SEQ ID NO: 29 NCBI Reference
Sequence:
XP_002277460.1
Zea mays 37.80 SEQ ID NO: 30 GenBank: AAR25569.1
Besonders bevorzugt werden homologe Proteine des ETR1 ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11 , SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18,
SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21 , SEQ ID NO: 22, SEQ ID NO: 23, SEQ ID NO: 24, SEQ ID NO: 25» SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 27, SEQ ID NO: 28,
SEQ ID NO: 29 und SEQ ID NO: 30. Unter einem "orthologen Protein" wird ein Protein verstanden, das das funktionelle Gegenstück eines anderen Proteins (ETR1 oder EIN2) in einer anderen Spezies darstellt. Sequenzunterschiede zwischen den Orthologen sind das Ergebnis von Artbildung. Methoden zur Identifizierung von orthologen Proteinen sind dem Fachmann bekannt. Häufig erfolgt eine Identifizierung orthologer Proteine anhand des
BLAST(Basic Local Alignment Search Tool)-Algorithmus. Weitere Methoden sind beschrieben in Chen.F., Mackey ,A.J.f Vermunt.J.K., Roos.D.S. (2007) Assessing Performance of Orthology Detection Strategies Applied to Eukaryotic Genomes, PLoS ONE, 2, e383; Tatusov.R.L, Fedorova.N.D., Jackson.J.D., Jacobs.A.R., Kiryutin.B., Koonin.E.V., Krylov.D.M., Mazumder.R., Mekhedov.S.L., Nikolskaya.A.N., et al. (2003) The COG database: an updated version includes eukaryotes. BMC Bioinformatics, 4, 41 ; Tatusov.R.L, Koonin.E.V. and Lipman.D.J. (1997) A genomic perspective on protein famiiies, Science, 278, 631 ; Altschul, S. F., Madden.T.L, Schaffer, A.A.,
Zhang.J., Miller.W. and Lipman.D.J. (1997) Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs, Nucleic Acids Res, 25, 3389;
Chen.F., Mackey.A.J., Stoeckert.C.J. Jr and Roos.D.S. (2006) OrthoMCL-DB: querying a comprehensive multi-species collect ion of ortholog groups.Nucleic Acids Res, 34, D363; Sonnhammer.E.L. and Koonin.E.V. (2002) Orthology, paralogy and proposed Classification for paralog subtypes.Trends Genet, 18, 619; O'Brien.K.P., Remm.M. and Sonnhammer.E.L. (2005) Inparanoid: a comprehensive database of eukaryotic orthologs.Nucleic Acids Res, 33, D476; Wheeler.D.L., Barrett.T., Benson.D.A.,
Bryant.S.H., Canese.K., Chetvernin.V., Church.D.M., DiCuccio.M., Edgar.R.,
Federhen.Set al.(2005) Database resources of the National Center for Biotechnology Information, Nucleic Acids Res, 33, D3; Wood.V. (2006) /Schizosaccharomyces pombe/ comparative genomics; from sequence to Systems. In Sunnerhagen.P., Piskur.J. (eds.) /Comparative Genomics Using Fungi as Models (Series: Topics in Current Genetics). Vol. 15, pp.233 und S. Bandyopadhyay, R. Sharan, T. Ideker, Systematic identfification of functional orthologs based on protein network comparison, Genome Res. 16. 428-435 (2006).
Besonders bevorzugt umfassen die orthologen Proteine des E1N2
Aminosäuresequenzen, welche ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 31 , SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 35, SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 37, SEQ ID NO: 38, SEQ ID NO: 39, SEQ ID NO: 40, SEQ ID NO: 41 , SEQ ID NO: 42, SEQ ID NO: 43, SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 45, SEQ ID NO: 46, SEQ ID NO: 47, SEQ ID NO: 48, SEQ ID NO: 49, SEQ ID NO: 50, SEQ ID NO: 51 , SEQ ID NO: 52 und SEQ ID NO: 53.
Die genannten Aminosäuresequenzen sind in bekannten Datenbänken (YDR PDR protein database, UniProt oder NCBI (National Center for Biotechnoiogy Information)) unter den angegebenen Einträgen hinterlegt:
Tabelle 3: orthologe Proteine des EI 2
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No. )
Arabidopsis thaliana SEQ ID NO: 31 NCBI Reference
Sequence: NP_195948.1
Arabidopsis lyrata subsp. SEQ ID NO: 32 NCBI Reference
lyrata Sequence:
XP_002871021.1
Ricinus communis SEQ ID NO: 33 NCBI Reference
Sequence:
XP_002519522.1
Populus trichocarpa SEQ ID NO: 34 NCBI Reference
Sequence:
XP_002322882.1
Vitis vinifera SEQ ID NO: 35 NCBI Reference
Sequence:
XP_002276399.1
Glycine max SEQ ID NO: 36 NCBI Reference
Sequence:
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No. )
XP_003542536.1
Prunus persica SEQ ID NO: 37 GenBank: ACY78397.1
Cucumis meto SEQ ID NO: 38 GenBank: ADV90799.1
Medicago truncatula SEQ ID NO: 39 NCBI Reference
Sequence:
XP_003625647.1
Petunia x hybrida SEQ ID NO: 40 GenBank: AAR08678.1
Solanum lycopersicum SEQ ID NO: 41 NCBI Reference
Sequence:
NP_001234518.1
Dianthus caryophyllus SEQ ID NO: 42 GenBank: ADR31357.1
Sorghum bicolor SEQ ID NO: 43 NCBI Reference
Sequence:
XP_002457112.1
Zea mays SEQ ID NO: 44 GenBank: AAR25570.1
Oryza sativa Japonica Group SEQ ID NO: 45 GenBank: AAQ95276.1
Oryza sativa Indica Group SEQ ID NO: 46 GenBank: EEC81537.1
Brachypodium distachyon SEQ ID NO: 47 NCBI Reference
Sequence:
XP_003575571.1
Triticum aestivum SEQ ID NO: 48 GenBank: ADP02171.1
Malus x domestica SEQ ID NO: 49 GenBank: ABI33219.1
Brassica rapa subsp. SEQ ID NO: 50 GenBank: ADD14032.1 chinensis
Hordeum vulgare subsp. SEQ ID NO: 51 GenBank: BAJ87351.1 vulgare
Chlamydomonas reinhardtii SEQ ID NO: 52 NCBI Reference
Sequence:
XP_ 001700793.1
Nicotiana tabacum SEQ ID NO: 53 GenBank: AEI87996.1
Besonders bevorzugt umfassen die orthologen Proteine des ETR1 oder seiner Isoformen eine Aminosäuresequenz, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ iD NO: 54, SEQ iD NO: 55, SEQ ID NO: 56, SEQ iD NO: 57, SEQ ID NO: 58, SEQ iD NO: 59, SEQ ID NO: 60, SEQ iD NO: 61 , SEQ ID NO: 62, SEQ ID NO: 63, SEQ iD NO: 64, SEQ ID NO: 65, SEQ ID NO: 66, SEQ iD NO: 67, SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 69, SEQ ID NO: 70, SEQ ID NO: 71 , SEQ iD NO: 72, SEQ ID NO: 73, SEQ ID NO: 74, SEQ ID NO: 75, SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 77, SEQ iD NO: 78, SEQ ID NO: 79, SEQ ID NO: 80, SEQ ID NO: 81 , SEQ ID NO: 82, SEQ ID NO: 83, SEQ iD NO: 84, SEQ ID NO: 85, SEQ ID NO: 86, SEQ ID NO: 87, SEQ ID NO: 88, SEQ ID NO: 89, SEQ ID NO: 90, SEQ ID NO: 91 , SEQ ID NO: 92, SEQ iD NO: 93, SEQ ID NO: 94, SEQ ID NO: 95 und SEQ iD NO: 96.Die genannten Aminosäuresequenzen sind in bekannten Datenbänken (YDR PDR protein database, UniProt oder NCBI (National Center for Biotech nology Information)) unter den angegebenen Einträgen hinterlegt:
Tabelle 4: orthologe Proteine des ETR1
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No.)
Arabidopsis lyrata subsp. SEQ ID NO: 54 NCBI Reference
lyrata Sequence:
XP_002887022.1
Brassica oieracea SEQ ID NO: 7 UniProtKB/Swiss-Prot:
049230.1
Dimocarpus longan SEQ ID NO: 11 GenBank: ACL81480.3
Prunus domestica subsp. SEQ ID NO: 55 GenBank: CAI64505.1 insititia
Citrus sinensis SEQ ID NO: 8 GenBank: ADB25217.1
Prunus salicina SEQ ID NO: 23 GenBank: ABU68266.1
Prunus persica SEQ ID NO: 21 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9 7M1.1
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No.)
Popuius trichocarpa ETR4 SEQ ID NO: 56 NCBI Reference
Sequence:
XP_002327419.1
Ricinus communis SEQ ID NO: 57 NCBI Reference
Sequence:
XP_002533252.1
Fragaria x ananassa SEQ ID NO: 26 GanBank: CAC48384.1
Pyrus communis SEQ ID NO: 58 GenBank: AAL66191.1
Malus x domestica SEQ ID NO: 6 GenBank: AAC31123.1
Pyrus pyrifolia SEQ ID NO: 59 GenBank: BAD61001.1
Populus trichocarpa ETR 3 SEQ ID NO: 60 NCBI Reference
Sequence:
XP_002299688.1
Actinidia deliciosa ETR1 SEQ ID NO: 61 GenBank: ABY28264.1
Pyrus pyrifolia ETR3 SEQ ID NO: 62 GenBank: ABS57008.1
Coffea canephora SEQ ID NO: 63 GenBank: ABL63474.1
Pelargonium x hortorum SEQ ID NO: 64 UniProtKB/Swiss-Prot: ETR2 Q9XH57.1
Coffea liberica var. dewevrei SEQ ID NO: 65 GenBank: ABL63472.1
Mangifera indica SEQ ID NO: 17 GenBank: AAF61919.1
Cucumis melo var. SEQ ID NO: 18 GenBank: AAC99645.1 cantalupensis
Passiflora edulis SEQ ID NO: 66 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9ZWL6.1
Pelargonium x hortorum SEQ ID NO: 13 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9XH58.1
Vitis vinrfera SEQ ID NO: 29 NCBI Reference
Sequence:
XP_ 002277460.1
Petunia x hybrida SEQ ID NO: 67 GenBank: AAL40901.1
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No.)
Coffea pseudozanguebariae SEQ ID NO: 68 GenBank: ABL63473.1
Catharanthus roseus SEQ ID NO: 69 GenBank: AAQ10679.1
Ziziphus jujuba SEQ ID NO: 70 GenBanK: ABB77560.1
Cucumis sativus SEQ ID NO: 10 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q9SSY6.1
Nicotiana tabacum SEQ ID NO: 27 UniProtKB/Swiss-Prot:
048929.1
Solanum lycopersicum SEQ ID NO: 71 UniProtKB/Swiss-Prot:
Q41342.1
Medicago truncatula SEQ ID NO: 72 NCBI Reference
Sequence:
XP_003605421.1
Hevea brasiliensis SEQ ID NO: 14 GenBank: AAW31759.1
Diospyros kaki SEQ ID NO: 12 GenBank: BAE46932.1
Glycine max SEQ ID NO: 25 GenBank: ABR67685.1
Lactuca sativa SEQ ID NO: 16 GenBank: AAQ15122.1
Solanum lycopersicum ETR2 SEQ ID NO: 73 NCBI Reference
Sequence:
NP_001234153.1
Eriobotrya japonica SEQ ID NO: 74 GenBank : ACM89298.1
Lilium formosanum x Lilium SEQ ID NO: 75 GenBank : ABD66593.1 longiflorum
Musa acuminata AAA Group SEQ ID NO: 76 GenBank: AAQ13533.1
Gladiolus hybrid cultivar SEQ ID NO: 77 GenBank: BAD20704.1
Papilionanthe hookeriana x SEQ ID NO: 78 GenBank: AEE69544.1 Papilionanthe teres
Oncidium Gower Ramsey SEQ ID NO: 79 GenBank: AAQ14309.1
Phalaenopsis hybrid cultivar SEQ ID NO: 80 GenBank: AAD04949.1 ERS
Dendrobium hybrid cultivar SEQ ID NO: 81 GenBank: ABJ91124.1
Organismus AminosäuresequenzHinterlegung
nummer (Datenbank Accession
No.)
Phalaenopsis hybrid cultivar SEQ ID NO: 82 GenBank: AAD26899.1
Phalaenopsis equestris SEQ ID NO: 83 GenBank: CAD91247.1
Sorghum bicolor SEQ ID NO: 84 NCBI Reference
Sequence:
XP .002464032.1
Dendrobium hybrid cultivar SEQ ID NO: 85 GenBank: ACN22272.1
Oryza sativa Japonica Group SEQ ID NO: 19 GenBank: ABF98411.1
Oryza sativa SEQ ID NO: 86 GenBank: AAB72193.1
Hordeum vulgare subsp. SEQ ID NO: 87 GenBank: BAJ87109.1 vulgare
Zea mays SEQ ID NO: 88 GenBank: AAR25566.1
Saccharum hybrid cultivar SEQ ID NO: 89 GenBank: ADJ66722.1 ROC20
Delphinium 'MagicFountains SEQ ID NO: 90 GenBank: BAB84569.1 dark blue'
Triticum aestivum ERS SEQ ID NO: 91 GenBank: ADJ67795.1
Triticum aestivum ERS3 SEQ ID NO: 92 GenBank: ADK23798.2
Triticum aestivum ERS2 SEQ ID NO: 93 GenBank: ADK23797.2
Delphinium x belladonna SEQ ID NO: 94 GenBank: BAD89291.1
Actinidia deliciosa ERS1 SEQ ID NO: 95 GenBank: ABY28263.1
Populus trichocarpa SEQ ID NO: 96 NCBI Reference
Sequence:
XP_002302732.1
In der Ethylensignaikette wechselwirkt das Rezeptorprotein ETR1 oder seine Isoform ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder ein homologes oder orthologes Protein davon mit dem EIN2 Protein. Der Bereich der Aminosäuresequenz des ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon, welcher mit dem EIN2 oder einem orthologen Protein davon wechselwirkt, wird im
Folgenden gelegentlich auch als die Kontaktdomäne des ETRi , welche mit EIN2 oder einem orthologen Protein davon interagiert, oder auch nur als Kontaktdomäne des
ETR1 bezeichnet. Pflanzen und/oder deren Früchte
Die Pflanzen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Nutzpflanzen und Zierpflanzen. Deren Früchte werden entsprechend vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Früchten von Nutzpflanzen und Zierpflanzen.
Der Begriff Nutzpflanzen, wie hier verwendet, bezeichnet Kulturpflanzen, die als Pflanzen für die Gewinnung von Nahrungsmitteln, Futtermitteln, Treibstoffe oder für technische Zwecke eingesetzt werden. Unter Zierpflanzen werden insbesondere ein- und mehrjährige Pflanzen wie Schnittblumen und/oder deren Pflanzenteiieverstanden.
Bevorzugt werden die Nutzpflanzen ausgewählt aus der Gruppe der folgenden
Pflanzenarten: Triticale, Durum (Hartweizen), Turf, Reben, Getreide, beispielsweise Weizen, Gerste, Roggen, Hafer, Reis, Mais und Hirse; Rüben, beispielsweise
Zuckerrüben und Futterrüben; Früchte, beispielsweise Kernobst, Steinobst und
Beerenobst, beispielsweise Äpfel, Birnen, Pflaumen, Pfirsiche, Mandeln, Kirschen und Beeren, z. B. Erdbeeren, Himbeeren, Brombeeren oder auch Mango, Datteln und Feigen; Hülsenfrüchte, beispielsweise Bohnen, Linsen, Erbsen und Sojabohnen;
Ölkulturen, beispielsweise Raps, Senf, Mohn, Oliven, Sonnenblumen, Kokos,
Castorölpflanzen, Kakaobohnen und Erdnüsse; Gurkengewächse, beispielsweise Kürbis, Gurken und Melonen; Fasergewächse, beispielsweise Baumwolle, Flachs, Hanf und Jute; Citrusfrüchte, beispielsweise Orangen, Zitronen, Pampelmusen und Mandarinen; Gemüsesorten, beispielsweise Spinat, (Kopf)-Salat, Spargel, Kohlarten, Möhren, Zwiebeln, Tomaten, Kartoffeln und Paprika; Lorbeergewächse, beispielsweise Avocado, Cinnamomum, Kampfer, oder ebenso Pflanzen wie Tabak, Nüsse, Kaffee, Aubergine, Zuckerrohr, Tee, Pfeffer, Weinreben, Hopfen, Bananen,
Naturkautschukgewächse sowie Zierpflanzen, beispielsweise Blumen und Sträucher. Diese Aufzählung stellt keine Limitierung dar.
Als besonders geeignete Zielkulturen für die Anwendung des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind folgende Pflanzen anzusehen: Hafer, Roggen, Triticale, Durum, Baumwolle, Aubergine, Turf, Kernobst, Steinobst, Beerenobst, Mais, Weizen, Gerste, Gurke, Tabak, Reben, Reis, Getreide, Birne, Pfeffer, Bohnen, Sojabohnen, Raps, Tomate, Paprika, Melonen, Kohl, Kartoffel und Apfel.
Als Schnittblumen und/ oder deren Pflanzenteile, welche nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, können beispielsweise Rosen, Nelken, Gerbera, Lilien, Margeriten, Chrysanthemen, Tulpen, Narzissen, Anemonen, Mohn, Amyrillis, Dahlien, Azaleen, Malven, aber auch z.B. Beetpflanzen,
Topfpflanzen und Stauden, wie beispielsweise Rosen, Tagetes, Stiefmütterchen, Geranien, Fuchsien, Hibiscus, Chrysanthemen, Fleissige Lieschen, Alpenveilchen, Ursambaraveilchen, Sonnenblumen, Begonien verstanden werden. In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei den Pflanzen um transgene Pflanzen.
Besonders bevorzugt können die transgenen Pflanzen ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus herbizidtoleranten Pflanzen, insektenresistente Pflanzen, Pflanzen mit erhöhter Stresstoleranz, Pflanzen, welche eine veränderte Menge, Qualität und/oder Lagerfähigkeit des Ernteproduktes und/oder veränderte
Eigenschaften von bestimmten Bestandteilen des Ernteproduktes aufweisen, Pflanzen mit veränderten Fasereigenschaften und Pflanzen mit veränderter
Ölzu sa m me n setzu ng .
Pflanzen oder Pflanzensorten (die mit Methoden der Pflanzenbiotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten werden), die im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind herbizidtolerante Pflanzen, d. h. Pflanzen, die gegenüber einem oder mehreren vorgegebenen Herbiziden tolerant gemacht worden sind. Solche Pflanzen können entweder durch genetische Transformation oder durch Selektion von Pflanzen, die eine Mutation enthalten, die solch eine Herbizidtoleranz verleiht, erhalten werden.
Herbizidtolerante Pflanzen sind zum Beispiel glyphosatetolerante Pflanzen, d. h.
Pflanzen» die gegenüber dem Herbizid Glyphosate oder dessen Salzen tolerant gemacht worden sind. So können zum Beispiel glyphosatetolerante Pflanzen durch Transformation der Pflanze mit einem Gen, das für das Enzym 5-Enolpyruvylshikimat- 3-phosphatsynthase (EPSPS) kodiert, erhalten werden. Beispiele für solche EPSPS- Gene sind das AroA-Gen (Mutante CT7) des Bakterium Salmonella typhimurium (Comai et ai., Science (1983), 221 , 370-371 ), das GP4-Gen des Bakteriums
Agrobacterium sp. (Barry et ai., Curr. Topics Plant Physioi. (1992), 7, 139-145), die Gene, die für eine EPSPS aus der Petunie (Shah et al., Science (1986), 233, 478- 481 ), für eine EPSPS aus der Tomate (Gasser et al., J. Biol. Chem. (1988), 263, 4280- 4289) oder für eine EPSPS aus Eleusine (WO 01/66704) kodieren. Es kann sich auch um eine mutierte EPSPS handeln, wie sie zum Beispiel in EP-A 0837944, WO
00/066746, WO 00/066747 oder WO 02/026995 beschrieben ist. Glyphosatetolerante Pflanzen können auch dadurch erhalten werden, dass man ein Gen exprimiert, das für ein Glyphosate-Oxidoreduktase-Enzym, wie es in US 5,776,760 und US 5,463,175 beschrieben ist, kodiert. Glyphosatetolerante Pflanzen können auch dadurch erhalten werden, dass man ein Gen exprimiert, das für ein Glyphosate-acetyltransferase- Enzym, wie es in z. B. WO 02/036782, WO 03/092360, WO 05/012515 und WO 07/024782 beschrieben ist, kodiert. Glyphosatetolerante Pflanzen können auch dadurch erhalten werden, dass man Pflanzen, die natürlich vorkommende Mutationen der oben erwähnten Gene, wie sie zum Beispiel in WO 01/024615 oder WO
03/013226 beschrieben sind, enthalten, selektiert.
Sonstige herbizidresistente Pflanzen sind zum Beispiel Pflanzen, die gegenüber Herbiziden, die das Enzym Glutaminsynthase hemmen, wie Bialaphos, Phosphinotricin oder Glufosinate, tolerant gemacht worden sind. Solche Pflanzen können dadurch erhalten werden, dass man ein Enzym exprimiert, das das Herbizid oder eine Mutante des Enzyms Glutaminsynthase, das gegenüber Hemmung resistent ist, entgiftet. Solch ein wirksames entgiftendes Enzym ist zum Beispiel ein Enzym, das für ein
Phosphinotricin-acetyltransferase kodiert (wie zum Beispiel das bar- oder pat-Protein aus Streptomyces-Arten). Pflanzen, die eine exogene Phosphinotricin- acetyltransferase exprimieren, sind zum Beispiel in US 5,561 ,236; US 5,648,477; US 5,646,024; US 5,273,894; US 5,637,489; US 5,276,268; US 5,739,082; US 5,908,810 und US 7,1 12,665 beschrieben.
Weitere herbizidtolerante Pflanzen sind auch Pflanzen, die gegenüber den Herbiziden, die das Enzym Hydroxyphenylpyruvatdioxygenase (HPPD) hemmen, tolerant gemacht worden sind. Bei den Hydroxyphenylpyruvatdioxygenasen handelt es sich um Enzyme, die die Reaktion, in der para-Hydroxyphenylpyruvat (HPP) zu Homogentisat umgesetzt wird, katalysieren. Pflanzen, die gegenüber HPPD-Hemmern tolerant sind, können mit einem Gen, das für ein natürlich vorkommendes resistentes HPPD-Enzym kodiert, oder einem Gen, das für ein mutiertes HPPD-Enzym gemäß WO 96/038567, WO 99/024585 und WO 99/024586 kodiert, transformiert werden. Eine Toleranz gegenüber HPPD-Hemmern kann auch dadurch erzielt werden, dass man Pflanzen mit Genen transformiert, die für gewisse Enzyme kodieren, die die Bildung von Homogentisat trotz Hemmung des nativen HPPD-Enzyms durch den HPPD-Hemmer ermöglichen. Solche Pflanzen und Gene sind in WO 99/034008 und WO 2002/36787 beschrieben. Die Toleranz von Pflanzen gegenüber HPPD-Hemmern kann auch dadurch verbessert werden, dass man Pflanzen zusätzlich zu einem Gen, das für ein HPPD-toIerantes Enzym kodiert, mit einem Gen transformiert, das für ein Prephenatdehydrogenase- Enzym kodiert, wie dies in WO 2004/024928 beschrieben ist.
Weitere herbizidresistente Pflanzen sind Pflanzen, die gegenüber Acetolactatsynthase (ALS)-Hemmern tolerant gemacht worden sind. Zu bekannten ALS-Hemmern zählen zum Beispiel Sulfonylharnstoff, Imidazolinon, Triazolopyrimidine,
Pyrim id i nyloxy(th io )benzoate und/oder Sulfonylaminocarbonyl-triazolinon-Herbizide. Es ist bekannt, dass verschiedene Mutationen im Enzym ALS (auch als
Acetohydroxysäure-Synthase, AHAS, bekannt) eine Toleranz gegenüber
unterschiedlichen Herbiziden bzw. Gruppen von Herbiziden verleihen, wie dies zum Beispiel bei Tranel und Wright, Weed Science (2002), 50, 700-712, jedoch auch in US 5,605,01 1 , US 5,378,824, US 5,141 ,870 und US 5,013,659, beschrieben ist. Die Herstellung von sulfonylhamstofftoleranten Pflanzen und imidazolinontoleranten
Pflanzen ist in US 5,605,011 ; US 5,013,659; US 5,141 ,870; US 5,767,361 ; US
5,731 ,180; US 5,304,732; US 4,761 ,373; US 5,331 ,107; US 5,928,937; und US
5,378,824; sowie in der internationalen Veröffentlichung WO 96/033270 beschrieben. Weitere imidazolinontolerante Pflanzen sind auch in z. B. WO 2004/040012, WO
2004/106529, WO 2005/020673, WO 2005/093093, WO 2006/007373, WO
2006/015376, WO 2006/024351 und WO 2006/060634 beschrieben. Weitere
Sulfonylharnstoff- und imidazolinontolerante Pflanzen sind auch in z.B. WO
2007/024782 beschrieben.
Weitere Pflanzen, die gegenüber ALS-Inhibitoren, insbesondere gegenüber
Imidazolinonen, Sulfonylharnstoffen und/oder Sulfamoylcarbonyltriazolinonen tolerant sind, können durch induzierte M utagenese, Selektion in Zellkulturen in Gegenwart des Herbizids oder durch Mutationszüchtung erhalten werden, wie dies zum Beispiel für die Sojabohne in US 5,084,082, für Reis in WO 97/41218, für die Zuckerrübe in US 5,773,702 und WO 99/057965, für Salat in US 5,198,599 oder für die Sonnenblume in WO 2001/065922 beschrieben ist.
Pflanzen oder Pflanzensorten (die nach Methoden der pflanzlichen Biotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten wurden), die ebenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind insektenresistente transgene Pflanzen, d.h. Pflanzen, die gegen Befall mit gewissen Zielinsekten resistent gemacht wurden. Solche Pflanzen können durch genetische Transformation oder durch Selektion von Pflanzen, die eine Mutation enthalten, die solch eine Insektenresistenz verleiht, erhalten werden.
Der Begriff "insektenresistente transgene Pflanze" umfasst im vorliegenden
Zusammenhang jegliche Pflanze, die mindestens ein Transgen enthält, das eine Kodiersequenz umfasst, die für folgendes kodiert:
1 ) ein Insektizides Kristallprotein aus Bacillus thuringiensis oder einen Insektiziden Teil davon, wie die Insektiziden Kristallproteine, die von Crickmore et al., Microbiology and Molecular Biology Reviews (1998), 62, 807-813, zusammengestellt wurden, von Crickmore et al. (2005) in der Bacillus thuringiensis-Toxinnomenklatur aktualisiert (online bei: http://www.lifesci. sussex.ac.uk/Home/NeiLCrickmore/Bt/), oder insektizide Teile davon, z.B. Proteine der Cry-Proteinklassen CrylAb, CrylAc, Cry1 F, Cry2Ab, Cry3Ae oder Cry3Bb oder insektizide Teile davon; oder
2) ein Kristallprotein aus Bacillus thuringiensis oder einen Teil davon, der in Gegenwart eines zweiten, anderen Kristallproteins als Bacillus thuringiensis oder eines Teils
davon insektizid wirkt, wie das binäre Toxin, das aus den Kristallproteinen Cy34 und Cy35 besteht (Moellenbeck et al., Nat. Biotechnol. (2001 ), 19, 668-72; Schnepf et al., Applied Environm. Microb. (2006), 71 , 1765-1774); oder 3) ein Insektizides Hybrid protein, das Teile von zwei unterschiedlichen Insektiziden Kristallproteinen aus Bacillus thuringiensis umfaßt, wie zum Beispiel ein Hybrid aus den Proteinen von 1 ) oben oder ein Hybrid aus den Proteinen von 2) oben, z. B. das Protein Cry1A.105, das von dem Mais-Event MON98034 produziert wird (WO
2007/027777); oder
4) ein Protein gemäß einem der Punkte 1 ) bis 3) oben, in dem einige, insbesondere 1 bis 10, Aminosäuren durch eine andere Aminosäure ersetzt wurden, um eine höhere Insektizide Wirksamkeit gegenüber einer Zielinsektenart zu erzielen und/oder um das Spektrum der entsprechenden Zielinsektenarten zu erweitern und/oder wegen
Veränderungen, die in die Kodier- DNA während der Klonierung oder Transformation induziert wurden, wie das Protein Cry3Bb1 in Mais-Events MON863 oder MON88017 oder das Protein Cry3A im Mais-Event MIR 604; oder
5) ein Insektizides sezerniertes Protein aus Bacillus thuringiensis oder Bacillus cereus oder einen Insektiziden Teil davon, wie die vegetativ wirkenden insektentoxischen
Proteine (vegetative insecticidal proteins, VIP), die unter folgendem Link angeführt sind, z. B. Proteine der Proteinklasse VIP3Aa:
http://wwwJifesci.sussex.ac.ulc/Home/Neil_Crickmore/Bt vip.html oder 6) ein sezerniertes Protein aus Bacillus thuringiensis oder Bacillus cereus, das in Gegenwart eines zweiten sezernierten Proteins aus Bacillus thuringiensis oder B. cereus insektizid wirkt, wie das binäre Toxin, das aus den Proteinen VIP1A und VIP2A besteht (WO 94/21795); oder 7) ein Insektizides Hybrid protein, das Teile von verschiedenen sezernierten Proteinen von Bacillus thuringiensis oder Bacillus cereus umfaßt, wie ein Hybrid der Proteine von 1 ) oder ein Hybrid der Proteine von 2) oben; oder
8) ein Protein gemäß einem der Punkte 1 ) bis 3) oben, in dem einige, insbesondere 1 bis 10, Aminosäuren durch eine andere Aminosäure ersetzt wurden, um eine höhere Insektizide Wirksamkeit gegenüber einer Zielinsektenart zu erzielen und/oder um das Spektrum der entsprechenden Zielinsektenarten zu erweitern und/oder wegen
Veränderungen, die in die Kodier- DNA während der Klonierung oder Transformation induziert wurden (wobei die Kodierung für ein Insektizides Protein erhalten bleibt), wie das Protein VIP3Aa im Baumwoll-Event COT 102.
Natürlich zählt zu den insektenresistenten transgenen Pflanzen im vorliegenden Zusammenhang auch jegliche Pflanze, die eine Kombination von Genen umfasst, die für die Proteine von einer der oben genannten Klassen 1 bis 8 kodieren. In einer Ausführungsform enthält eine insektenresistente Pflanze mehr als ein Transgen, das für ein Protein nach einer der oben genannten 1 bis 8 kodiert, um das Spektrum der entsprechenden Zielinsektenarten zu erweitern oder um die Entwicklung einer
Resistenz der Insekten gegen die Pflanzen dadurch hinauszuzögern, dass man verschiedene Proteine einsetzt, die für dieselbe Zielinsektenart insektizid sind, jedoch eine unterschiedliche Wirkungsweise, wie Bindung an unterschiedliche
Rezeptorbindungsstellen im Insekt, aufweisen. Pflanzen oder Pflanzensorten (die nach Methoden der pflanzlichen Biotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten wurden), die ebenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind gegenüber abiotischen Stressfaktoren tolerant.
Solche Pflanzen können durch genetische Transformation oder durch Selektion von Pflanzen, die eine Mutation enthalten, die solch eine Stressresistenz verleiht, erhalten werden. Zu besonders nützlichen Pflanzen mit Stresstoleranz zählen folgende: a. Pflanzen, die ein Transgen enthalten, das die Expression und/oder Aktivität des Gens für die Poly(ADP-ribose)polymerase (PARP) in den Pflanzenzellen oder
Pflanzen zu reduzieren vermag, wie dies in WO 2000/004173 oder EP 04077984.5 oder EP 06009836.5 beschrieben ist. b.Pflanzen, die ein streßtoleranzfördemdes Transgen enthalten, das die Expression und/oder Aktivität der für PARP kodierenden Gene der Pflanzen oder Pflanzenzellen zu reduzieren vermag, wie dies z.B. in WO 2004/090140 beschrieben ist;
80 c.Pflanzen, die ein streßtoleranzförderndes Transgen enthalten, das für ein in Pflanzen funktionelles Enzym des Nicotinamidadenindinukleotid-Salvage-Biosynthesewegs kodiert, darunter Nicotinamidase, Nicotinatphosphoribosyltransferase,
Nicotinsäuremononukleotid-adenyltransferase,
Nicotinamidadenindinukleotidsynthetase oder Nicotinamidphosphoribosyl-transferase, wie dies z. B. in EP 04077624.7 oder WO 2006/133827 oder PCT/EP07/002433 beschrieben ist. Pflanzen oder Pflaozensorten (die nach Methoden der pflanzlichen Biotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten wurden), die ebenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, weisen eine veränderte Menge, Qualität und/oder
Lagerfähigkeit des Ernteprodukts und/oder veränderte Eigenschaften von bestimmten Bestandteilen des Ernteprodukts auf, wie zum Beispiel:
1 ) Transgene Pflanzen, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, die bezüglich ihrer chemisch-physikalischen Eigenschaften, insbesondere des Amylosegehalts oder des Amyiose/Amylopektin-Verhältnisses, des Verzweigungsgrads, der durchschnittlichen Kettenlänge, der Verteilung der Seitenketten, des Viskositätsverhaltens, der
Gelfestigkeit, der Stärkekorngröße und/oder Stärkekornmorphologie im Vergleich mit der synthetisierten Stärke in Wiidtyppflanzenzellen oder -pflanzen verändert ist, so dass sich diese modifizierte Stärke besser für bestimmte Anwendungen eignet. Diese transgenen Pflanzen, die eine modifizierte Stärke synthetisieren, sind zum Beispiel in EP 0571427, WO 95/004826, EP 0719338, WO 96/15248, WO 96/19581 , WO
96/27674, WO 97/1 1188, WO 97/26362, WO 97/32985, WO 97/42328, WO 97/44472, WO 97/45545, WO 98/27212, WO 98/40503, WO 99/58688, WO 99/58690, WO 99/58654, WO 2000/008184, WO 2000/008185, WO 2000/28052, WO 2000/77229, WO 2001/12782, WO 2001/12826, WO 2002/101059, WO 2003/071860, WO
2004/056999, WO 2005/030942, WO 2005/030941 , WO 2005/095632, WO
2005/095617, WO 2005/095619, WO 2005/095618, WO 2005/123927, WO
2006/018319, WO 2006/103107, WO 2006/108702, WO 2007/009823, WO
2000/22140, WO 2006/063862, WO 2006/072603, WO 2002/034923, EP 06090134.5, EP 06090228.5, EP 06090227.7, EP 07090007.1 , EP 07090009.7, WO 2001/14569, WO 2002/79410, WO 2003/33540, WO 2004/078983, WO 2001/19975, WO 95/26407,
81
WO 96/34968, WO 98/20145, WO 99/12950, WO 99/66050, WO 99/53072, US 6,734,341 , WO 2000/11192, WO 98/22604, WO 98/32326, WO 2001/98509, WO 2001/98509, WO 2005/002359, US 5,824,790, US 6,013,861 , WO 94/004693, WO 94/009144, WO 94/11520, WO 95/35026 bzw. WO 97/20936 beschrieben.
2) Transgene Pflanzen, die N ichtstärkeko h lenhyd ratpoiy m ere synthetisieren, oder Nichtstärkekohlenhydratpolymere, deren Eigenschaften im Vergleich zu
Wildtyppflanzen ohne genetische Modifikation verändert sind. Beispiele sind Pflanzen, die Polyfructose, insbesondere des Inulin- und Levantyps, produzieren, wie dies in EP 0663956, WO 96/001904, Wo 96/021023, WO 98/039460 und WO 99/024593 beschrieben ist, Pflanzen, die alpha-1 ,4-Glucane produzieren, wie dies in WO
95/031553, US 2002/031826, US 6,284,479, US 5,712,107, WO 97/047806, WO 97/047807, WO 97/047808 und WO 2000/14249 beschrieben ist, Pflanzen, die alpha- 1 ,6-verzweigte alpha-1 ,4-Glucane produzieren, wie dies in WO 2000/73422
beschrieben ist, und Pflanzen, die Alternan produzieren, wie dies in WO 2000/047727, EP 06077301.7, US 5,908,975 und EP 0728213 beschrieben ist.
3) Transgene Pflanzen, die Hyaluronan produzieren, wie dies zum Beispiel in WO 06/032538, WO 2007/039314, WO 2007/039315, WO 2007/039316, JP 2006/304779 und WO 2005/012529 beschrieben ist.
Pflanzen oder Pflanzensorten (die nach Methoden der pflanzlichen Biotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten wurden), die ebenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind Pflanzen wie Baumwollpflanzen mit veränderten Fasereigenschaften. Solche Pflanzen können durch genetische Transformation oder durch Selektion von Pflanzen, die eine Mutation enthalten, die solche veränderten Fasereigenschaften verleiht, erhalten werden; dazu zählen: a) Pflanzen wie Baumwollpflanzen, die eine veränderte Form von
Cellulosesynthasegenen enthalten, wie dies in WO 98/000549 beschrieben ist, b) Pflanzen wie Baum wollpflanzen , die eine veränderte Form von rsw2- oder rsw3- homologen Nukleinsäuren enthalten, wie dies in WO 2004/053219 beschrieben ist;
c) Pflanzen wie Baumwollpflanzen mit einer erhöhten Expression der
Saccharosephosphatsynthase, wie dies in WO 2001/017333 beschrieben ist; d) Pflanzen wie Baumwollpflanzen mit einer erhöhten Expression der
Saccharosesynthase, wie dies in WO 02/45485 beschrieben ist; e) Pflanzen wie Baumwollpflanzen bei denen der Zeitpunkt der Durchlaßsteuerung der Plasmodesmen an der Basis der Faserzelle verändert ist, z. B. durch
Herunterreguiieren der faserselektiven ß-1 ,3-Glucanase, wie dies in WO 2005/017157 beschrieben ist; f) Pflanzen wie Baumwollpflanzen mit Fasern mit veränderter Reaktivität, z. B. durch Expression des N-Acetylglucosamintransferasegens, darunter auch nodC, und von Chitinsynthasegenen, wie dies in WO 2006/136351 beschrieben ist.
Pflanzen oder Pflanzensorten (die nach Methoden der pflanzlichen Biotechnologie, wie der Gentechnik, erhalten wurden), die ebenfalls im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind Pflanzen wie Raps oder verwandte Brassica-Pflanzen mit veränderten Eigenschaften der Ölzusammensetzung. Solche Pflanzen können durch genetische Transformation oder durch Selektion von Pflanzen, die eine Mutation enthalten, die solche veränderten Öleigenschaften verleiht, erhalten werden; dazu zählen: a) Pflanzen wie Rapspflanzen, die Öl mit einem hohen Ölsäuregehalt produzieren, wie dies zum Beispiel in US 5,969,169, US 5,840,946 oder US 6,323,392 oder US 6,063,
947 beschrieben ist; b) Pflanzen wie Rapspflanzen, die Öl mit einem niedrigen Linolensäuregehalt produzieren, wie dies in US 6,270828, US 6,169,190 oder US 5,965,755 beschrieben ist. c) Pflanzen wie Rapspflanzen, die Öl mit einem niedrigen gesättigten Fettsäuregehalt produzieren, wie dies z. B. in US 5,434,283 beschrieben ist.
Besonders nützliche transgene Pflanzen, die im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind Pflanzen, die Transformations-Events, oder eine Kombination von Transformations-Events, enthalten und die zum Beispiel in den Dateien von verschiedenen nationalen oder regionalen Behörden angeführt sind.
Besonders nützliche transgene Pflanzen, die im erfindungsgemäßen Verfahren Anwendung finden können, sind beispielhaft Pflanzen mit einem oder mehreren Genen, die für ein oder mehrere Toxine kodieren, sind die transgenen Pflanzen, die unter den folgenden Handelsbezeichnungen angeboten werden: YIELD GARD® (zum Beispiel Mais, Baumwolle, Sojabohnen), KnockOut® (zum Beispiel Mais), BiteGard® (zum Beispiel Mais), BT-Xtra® (zum Beispiel Mais), StarLink® (zum Beispiel Mais), Bollgard® (Baumwolle), Nucotn® (Baumwolle), Nucotn 33B® (Baumwolle), NatureGard® (zum Beispiel Mais), Protecta® und Ne Leaf® (Kartoffel). Herbizidtolerante Pflanzen, die zu erwähnen sind, sind zum Beispiel Maissorten, Baumwollsorten und
Sojabohnensorten, die unter den folgenden Handelsbezeichnungen angeboten werden: Roundup Ready® (Glyphosatetoleranz, zum Beispiel Mais, Baumwolle, Sojabohne), Liberty Link® (Phosphinotricintoleranz, zum Beispiel Raps), IMI®
(Imidazolinontoleranz) und SCS® (Sylfonylharnstofftoleranz), zum Beispiel Mais. Zu den herbizidresistenten Pflanzen (traditionell auf Herbizidtoleranz gezüchtete
Pflanzen), die zu erwähnen sind, zählen die unter der Bezeichnung Clearfield® angebotenen Sorten (zum Beispiel Mais).
Behandlung der Pflanzen und/oder ihrer Früchte Besonders bevorzugt werden die Pflanzen und/oder ihre Früchte im
erfindungsgemäßen Verfahren mit der die Interaktion hemmenden Verbindung zur Beeinflussung ihres Reifungsprozesses, ihres Seneszenzprozesses und/oder ihrer Stresstoleranz behandelt. Dabei schließt der Begriff "Behandlung" alle Maßnahmen ein, die zu einem Kontakt zwischen diesen Wirkstoffen und mindestens einem
Pflanzen- beziehungsweise Fruchtteil führen.
Die erfindungsgemäßen die Interaktion hemmende Verbindung kann auf verschiedene Art formuliert werden, je nachdem welche biologischen und/oder chemisch
physikalischen Parameter vorgegeben sind. Als Formulierungsmöglichkeiten kommen
beispielsweise in Frage: Spritzpulver (WP), wasserlösliche Pulver (SP), wasserlösliche Konzentrate, emulgierbare Konzentrate (EC), Emulsionen (EW), wie Öl in Wasser und Wasser in Öl Emulsionen, versprühbare Lösungen, Suspensionskonzentrate (SC), Dispersionen auf Öl oder Wasserbasis, ölmischbare Lösungen, Kapseisuspensionen (CS), Stäubemittel (DP), Beizmittel, Granulate für die Streuapplicaktion, Granulate (GR) in Form von Mikro , Sprüh , Aufzugs und Adsorptionsgranulaten,
wasserdispergierbare Granulate (WG), wasserlösliche Granulate (SG), ULV
Formulierungen, Mikrokapseln und Wachse. Diese einzelnen Formulierungstypen sind im Prinzip bekannt und werden
beispielsweise beschrieben in: Winnacker Küchler, "Chemische Technologie",
Band 7, C. Hanser Verlag München, 4. Aufl. 1986; Wade van Valkenburg, "Pesticide Formulations", Marcel Dekker, N.Y., 1973; K. Martens, "Spray Drying" Handbook, 3rd Ed. 1979, G. Goodwin Ltd. London.
Die notwendigen Formulierungshilfsmitte! wie Inertmaterialien, Tenside, Lösungsmittel, Hilfsstoffe und weitere Zusatzstoffe sind ebenfalls bekannt und werden beispielsweise beschrieben in: Watkins, "Handbook of Insecticide Dust Diluents and Carriers", 2nd Ed., Darland Books, Caldwell N.J., H.v. Olphen, "Introduction to Clay Colloid
Chemistry"; 2nd Ed., J. Wiley & Sons, N.Y.; C. Marsden, "Solvente Guide"; 2nd Ed., Interscience, N.Y. 1963; McCutcheon's "Detergents and Emulsrfiers Annual", MC Publ. Corp., Ridgewood N.J.; Sisley and Wood, "Encyclopedia of Surface Active Agents", Chem. Publ. Co. Inc., N.Y. 1964; Schönfeldt, "Grenzflächenaktive
Äthylenoxidaddukte", Wiss. Verlagsgesell., Stuttgart 1976; Winnacker Küchler,
"Chemische Technologie", Band 7, C. Hanser Verlag München, 4. Aufl. 1986.
Spritzpulver sind in Wasser gleichmäßig dispergierbare Präparate, die neben der die Interaktion hemmenden Verbindung außer einem Verdünnung s- oder Inertstoff noch Tenside ionischer und/oder nichtionischer Art (Netzmittel, Dispergiermittel), z.B.
polyoxyethylierte Alkylphenole, polyoxethylierte Fettalkohole, polyoxethylierte
Fettamine, Fettalkoholpolyglykolethersulfate, Alkansuifonate, Alkylbenzolsulfonate, ligninsulfonsaures Natrium, 2,2' dinaphthylmethan 6,6' disulfonsaures Natrium, dibutylnaphthalin sulfonsaures Natrium oder auch oleoylmethyltaurinsaures Natrium enthalten. Zur Herstellung der Spritzpulver werden die die Interaktion hemmenden
Verbindungen beispielsweise in üblichen Apparaturen wie Hammermühlen,
Gebläsemühlen und Luftstrahlmühlen feingemahlen und gleichzeitig oder
anschließend mit den Formulierungshilfsmitteln vermischt Stäubemittel erhält man durch Vermählen der die Interaktion hemmenden Verbindung mit fein verteilten festen Stoffen, z.B. Talkum, natürlichen Tonen, wie Kaolin, Bentonit und Pyrophyllit, oder Diatomeenerde.
Suspensionskonzentrate können auf Wasser oder Ölbasis sein. Sie können
beispielsweise durch Nass Vermahlung mittels handelsüblicher Perlmühlen und gegebenenfalls Zusatz von Tensiden, wie sie z.B. oben bei den arideren
Formulierungstypen bereits aufgeführt sind, hergestellt werden.
Emulsionen, z.B. Öl in Wasser Emulsionen (EW), lassen sich beispielsweise mittels Rührern, Kolloidmühlen und/oder statischen Mischern unter Verwendung von wäßrigen organischen Lösungsmitteln und gegebenenfalls Tensiden, wie sie z.B. oben bei den anderen Formulierungstypen bereits aufgeführt sind, herstellen.
Granulate können entweder durch Verdüsen der die Interaktion hemmenden
Verbindung auf adsorptionsfähiges, granuliertes Inertmaterial hergestellt werden oder durch Aufbringen von Konzentraten mittels Klebemitteln, z.B. Polyvinylalkohol, poiyacrylsaurem Natrium oder auch Mineralölen, auf die Oberfläche von Trägerstoffen wie Sand, Kaolinite oder von granuliertem Inertmaterial. Wasserdispergierbare Granulate werden in der Regel nach den üblichen Verfahren wie Sprühtrocknung, Wirbelbett Granulierung, Teller Granulierung, Mischung mit Hochgeschwindigkeitsmischern und Extrusion ohne festes Inertmaterial hergestellt.
Zur Herstellung von Teller , Fließbett , Extruder und Sprühgranulate siehe z.B.
Verfahren in "Spray Dryirtg Handbook" 3rd ed. 1979, G. Goodwin Ltd., London; J.E. Browning, "Agglomeration", Chemical and Engineering 1967, Seiten 147 ff; "Perry's Chemical Engineer's Handbook", 5th Ed., McGraw Hill, New York 1973, S. 8 57.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen enthalten in der Regel 0.1 bis 99 Gew. %, insbesondere 0.1 bis 95 Gew. der die Interaktion hemmenden Verbindung. In
Spritzpulvern beträgt die Konzentration z.B. etwa 10 bis 90 Gew. %, der Rest zu 100 Gew. % besteht aus üblichen Formulierungsbestandteilen. Bei emulgierbaren
Konzentraten kann die Konzentration der die Interaktion hemmenden Verbindung etwa 1 bis 90, vorzugsweise 5 bis- 80 Gew. % betragen. Staubförmige Formulierungen enthalten 1 bis 30 Gew. % der die Interaktion hemmenden Verbindung, vorzugsweise meistens 5 bis 20 Gew. % der die Interaktion hemmenden Verbindung, versprühbare Lösungen enthalten etwa 0.05 bis 80, vorzugsweise 2 bis 50 Gew. % der die
Interaktion hemmenden Verbindung. Bei wasserdispergierbaren Granulaten hängt der Gehalt der die Interaktion hemmenden Verbindung zum Teil davon ab, ob die wirksame Verbindung flüssig oder fest vorliegt und welche Granulierhilfsmitte!,
Füllstoffe usw. verwendet werden. Bei den in Wasser dispergierbaren Granulaten liegt der Gehalt an der die Interaktion hemmenden Verbindung beispielsweise zwischen 1 und 95 Gew. %, vorzugsweise zwischen 10 und 80 Gew. %.
Daneben enthalten die genannten Formulierungen gegebenenfalls die jeweils üblichen Haft , Netz , Dispergier , Emulgier , Penetrations , Konservierungs , Frostschutz und Lösungsmittel, Füll , Träger und Farbstoffe, Entschäumer, Verdunstungshemmer und den pH Wert und die Viskosität beeinflussende Mittel.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die die Interaktion hemmende Verbindung, in Form einer wässrigen Lösung in die Pflanzen und/oder Früchte auf die Oberfläche der Pflanzen und/oder Früchte aufgetragen.
Weiterhin bevorzugt wird die die Interaktion hemmende Verbindung auf die Oberfläche der Pflanzen und/oder Früchte aufgesprüht oder aufgetragen wird oder dass die Pflanzen und/oder Früchte in der wässrigen Lösung der die Interaktion hemmenden Verbindung eingetaucht. Besonders bevorzugt wird dabei die die Interaktion
hemmende Verbindung in Form einer wässrigen Lösung verwendet.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher darüber hinaus auch eine Sprühformulierung der die Interaktion hemmenden Verbindung zur Beeinflussung des Reifungsprozesses,
des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte. Im Folgenden wird eine Sprühformulierung näher beschrieben:
Die Formulierungen zur Sprühapplikation werden in bekannter Weise hergestellt, z.B. durch Vermischen der erfindungsgemäß zu verwendenden, die Interaktion
hemmenden Verbindung mit Streckmitteln» also flüssigen Lösungsmitteln und/oder festen Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung -von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln und/oder schaumerzeugenden Mitteln. Weitere übliche Zusatzstoffe, wie zum Beispiel übliche Streckmittel sowie Lösungs- oder Verdünnungsmittel, Farbstoffe, Netzmittel, Dispergiermittel,
Emulgatoren, Entschäumer, Konservierungsmittel, sekundäre Verdickungsmittel, Kleber, Gibberelline und auch Wasser, können gegebenenfalls auch verwendet werden. Die Herstellung der Formulierungen erfolgt entweder in geeigneten Anlagen oder auch vor oder während der Anwendung.
Als Hilfsstoffe können solche Stoffe Verwendung finden, die geeignet sind, dem Mittel selbst oder und/oder davon abgeleitete Zubereitungen (z.B. Spritzbrühen) besondere Eigenschaften zu verleihen, wie bestimmte technische Eigenschaften und/oder auch besondere biologische Eigenschaften. Als typische Hilfsmittel kommen in Frage:
Streckmittel, Lösemittel und Trägerstoffe.
Als Streckmittel eignet sich insbesondere Wasser. Als Netzmittel, die in den
erfindungsgemäß verwendbaren Formulierungen enthalten sein können, kommen alle zur Formulierung von agrochemischen Wirkstoffen üblichen, die Benetzung fördernden Stoffe in Frage. Vorzugsweise verwendbar sind Alkylnaphthalin-Sulfonate, wie
Diisopropyl- oder Diisobutylnaphthalin-Sulfonate.
Als Dispergiermittel und/oder Emulgatoren, die in den erfindungsgemäß verwendbaren Formulierungen enthalten sein können, kommen alle zur Formulierung von agro- chemischen Wirkstoffen üblichen nichtionischen, anionischen und kationischen Dispergiermittel in Betracht. Vorzugsweise verwendbar sind nichtionische oder anionische Dispergiermittel oder Gemische von nichtionischen oder anionischen Dispergiermitteln. Als geeignete nichtionische Dispergiermittel sind insbesondere Ethylenoxid- Propylenoxid-Blockpolymere, Alkylphenolpolyglykolether sowie Tristryrylphenol-
polyglykolether und deren phosphatierte oder sulfatierte Derivate zu nennen.
Geeignete anionische Dispergiermittel sind insbesondere Ligninsulfonate,
Polyacryisäuresalze und Arylsulfonat-Formaldehydkondensate.
Als Entschäumer können in den erfindungsgemäß verwendbaren Formulierungen alle zur Formulierung von agrochemischen Wirkstoffen üblichen schaumhemmenden Stoffe enthalten sein. Vorzugsweise verwendbar sind Silikonentschäumer und
Magnesium-stearat.
Als Konservierungsmittel können in den erfindungsgemäß verwendbaren
Formulierungen alle für derartige Zwecke in agrochemischen Mitteln einsetzbaren Stoffe vorhanden sein.
Als sekundäre Verdickungsmittel, die in den erfindungsgemäß verwendbaren Formulierungen enthalten sein können, kommen alle für derartige Zwecke in agrochemischen Mitteln einsetzbaren Stoffe in Frage. Vorzugsweise in Betracht kommen Cellulose- derivate, Acrylsäurederivate, Xanthan, modifizierte Tone und hochdisperse
Kieselsäure.
Als Kleber, die in den erfindungsgemäß verwendbaren Formulierungen enthalten sein können, kommen alle üblichen in Beizmitteln einsetzbaren Bindemittel in Frage.
Vorzugsweise genannt seien Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylacetat, Polyvinylalkohol und Tylose.
Wertere Additive können Duftstoffe, mineralische oder vegetabilische gegebenenfalls modifizierte Öle, Wachse und Nährstoffe (auch Spurennährstoffe), wie Salze von Eisen, Mangan, Bor, Kupfer, Kobalt, Molybdän und Zink sein. Weiterhin enthalten sein können Stabilisatoren wie Kältestabilisatoren, Oxidationsschutzmittel, Lichtschutzmittel oder andere die chemische und / oder physikalische Stabilität verbessernde Mittel.
Die Formulierungen enthalten im Allgemeinen zwischen 0,01 und 98 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 0,5 und 90 %, der die Interaktion hemmenden Verbindung.
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In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Mittel zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte bereitgestellt, welches mindestens eine Verbindung umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, beste end aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner Fragmente, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente eine Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, dass das
Peptidmimetikum mindestens eine am Peptid rückgrat modifizierte Aminosäuresequenz umfasst, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus der
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO:1 bis SEQ ID NO: 3 oder dass das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 1 , der Aminosäuresequenz
SEQ ID NO: 2, der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 3, einer Permutation einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, einem Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 1 bis SEQ ID NO: 3. Dabei sind Verbindungen ausgenommen, bei denen das Peptid und/oder der Antikörper und/oder dessen
Fragmente eine Aminosäuresequenz der SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 oder SEQ ID NO: 102, und/oder einen Teil einer der
Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102, welcher mindestens 6 der in SEQ ID NO: 98 bis SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst und/oder eine Derivat der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 98 bis 102 umfasst und/oder bei denen ein Peptidmimetikum aus einer am Peptid rückgrat modifizierten
Aminosäuresequenz besteht, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100, SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102, und/oder bei denen ein Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus SEQ ID NO: 98, SEQ ID NO: 99, SEQ ID NO: 100 SEQ ID NO: 101 und SEQ ID NO: 102.
Ebenso wird ein Mittel zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des
Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte bereitgestellt umfassend mindestens eine Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum, einem Aptamer, einem Antikörper und/oder seiner Fragmente, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid oder der Antikörper und/oder dessen Fragmente die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 102 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 umfasst, dass das Peptidmimetikum die am Peptid rückgrat modifizierte Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einen Teil einer am Peptidrückgrat
modifizierten Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 8 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, oder ein Derivat einer am Peptidrückgrat modifizierten
Aminosäuresequenz SEQ ID NO:103 umfasst oder dass das Aptamer auf Basis der Zielstruktur eines Peptids hergestellt wird, wobei das Peptid ausgewählt wird, aus der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, einem Teil einer der Aminosäuresequenzen SEQ ID NO: 103, welcher mindestens 4, bevorzugt mindestens 5, besonders bevorzugt mindestens 6 der in SEQ ID NO: 103 genannten Aminosäuren umfasst, und einem Derivat der Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103, wobei, wenn die
Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 103 an einer Position Alanin umfasst, keine der anderen Aminosäuren der SEQ ID NO: 103 Alanin ist.
Dieses Mittel kann auch die oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Verbindungen, welche ausgewählt werden aus der Gruppe, bestehend aus dem erfindungsgemäßen Peptid, dem erfindungsgemäßen Antikörper und/oder seiner Fragmente, dem erfindungsgemäßen Peptidmimetikum, dem erfindungsgemäßen Aptamer und Kombinationen dieser erfindungsgemäßen Verbindungen umfassen.
Dabei ist das Mittel insbesondere, dadurch gekennzeichnet, dass es die Interaktion des Proteins EIN2 (Ethylene Insensitive 2) oder eines orthologen Proteins davon mit dem Rezeptorprotein ETR1 (Ethylene resistent 1 ), seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder homologen oder orthologen Proteinen davon durch die Interaktion mit einer Kontaktdomäne des Ethylenrezeptors ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon hemmt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel mindestens eine weitere Verbindung, welche dazu geeignet ist, den Reifungsprozess, den Seneszenzprozess und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer Früchte zu beeinflussen. Dabei handelt es sich bevorzugt um einen Ethylenantagonisten.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform umfasst das Mittel zusätzlich mindestens ein Formulierungsmittel, welches ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus Inertmaterialien, Tensiden, Lösungsmitteln und Hilfsstoffen.
Bevorzugte Ausführungsformen Ausführungsform 1 : Verfahren zur Beeinflussung des Reifungsprozesses, des
Seneszenzprozesses und/oder der Stresstoleranz von Pflanzen und/oder ihrer
Früchte, dadurch gekennzeichnet, dass in den Pflanzen und/oder Früchten die
Interaktion des Proteins EIN2 (Ethylene Insensitive 2) oder eines orthologen Proteins davon mit dem Rezeptorprotein ETR1 (Ethylene resistent 1 ) seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder homologen oder orthologen Proteinen davon durch die
Interaktion einer Verbindung, welche ausgewählt wird aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Peptidmimetikum und Mischungen dieser Verbindungen mit einer Kontaktdomäne des Ethylenrezeptors ETR1 oder seiner Isoformen ERS1 , ETR2, ERS2, EIN4 oder eines homologen oder orthologen Proteins davon gehemmt wird,
wobei die Kontaktdomäne diejenige ist, welche mit EIN2 oder einem orthoiogen Protein davon interagiert.
Beschreibung der Bilder
Figur 1 : Darstellung von Spezies, welche ein zu ETR1 homologes Protein aufweisen teilweise mit Angabe des Grades der Übereinstimmung
Figur 2: Ergebnisse des Beispiels 1 : Bestimmung der in vitro ETR1-EIN2 Interaktion auf Basis der Tryptophan-Fiuoreszenz durch die Zugabe von NLSOP-1 (Peptid, welches in der Lage ist, mit der Kontaktdomäne des ETR1 zu interagieren) und ROP-1 {Peptid mit zufälliger Aminosäuresequenz» als Kontrolle)
Figur 3: Ergebnisse des Beispiels 2: Bestimmung der in planta FRET Effizienz eines GFP markierten E1N2 und mCherry markierten ETR1 unter Zugabe von NLSOP-1 (Peptid, welches in der Lage ist, mit der Kontaktdomäne des ETR1 zu interagieren) und ROP-1 (Peptid mit zufälliger Aminosäuresequenz, als Kontrolle)
Figur 4: Ergebnisse des Beispiels 3: der Bestimmung der Hypokotyllänge von
Arabidopsis unter Verwendung von NLSOP-1 in unterschiedlichen Konzentrationen (Peptid, welches in der Lage ist, mit der Kontaktdomäne des ETR1 zu interagieren) und ROP-1 (Peptid mit zufälliger Aminosäuresequenz, Kontrolle); * bedeutet: P<0,005 im Vergleich zur positiven Kontrolle (nur ACC)
Figur 5: Ergebnisse des Beispiels 5: Bestimmung der in vitro ETR1 -EIN2 Interaktion auf Basis der FRET Effizienz eines Alexa Fluor 568 markierten EIN2479"1297 und eines Alexa Fluor 488 markierten ETR1 unter Zugabe unterschiedlicher Peptide
Figur 6: Ergebnisse des Beispiels 6: Bestimmung der in vitro ETR1-EIN2 Interaktion auf Basis der FRET Effizienz eines Alexa Fluor 568 markierten E1N2479"1297 und eines Alexa Fluor 488 markierten ETR1 unter Zugabe unterschiedlicher Sequenzvarianten des Peptids SEQ ID NO: 4
Figur 7: Ergebnisse des Beispiels 7: Bestimmung der in vitro ETR1-E1N2 Interaktion auf Basis der FRET Effizienz eines Alexa Fluor 568 markierten E1 2479"1297 und eines Alexa Fluor 488 markierten ETR1 unter Zugabe unterschiedlicher Aptamervarianten des Peptids SEQ ID NO: 4
Figur 8: Darstellung des Homologiemodels nach 4f5x.pdb (vorhanden in RCSB Protein Data Bank) (siehe auch Tabelle 1 ) Beispiele
Beispiel 1 ; In vitro Interaktionsstudie von EIN2 und ETR1
Zum Nachweis der Störung der Interaktion von EIN2 und ETR1 wurden zwei unterschiedliche Peptide synthetisiert. Das Peptid, welches im Folgenden mit NLSOP- 1 bezeichnet wird (nuclear localization Signal octapeptide), umfasst einen Bereich, welcher zur Interaktion mit ETR1 geeignet ist. NLSOP-1 weist die Äminosäuresequenz SEQ ID NO: 4 auf, welche der Sequenz H2N-LKRYKRRL-COOH entspricht. Das zweite Peptid, welches im Folgenden als ROP-1 bezeichnet wird (random
octapeptide), beinhaltet eine zufällige Sequenz, welche bestimmt wurde durch ExPASy Random Protein Sequence Generator (http://web.expasy.org/randseq) und wurde als negative Kontrolle verwendet. ROP-1 weist die Aminosäuresequenz SEQ ID NO: 97 auf, welche der Sequenz H2N-EFLYMSVN-COOH entspricht. Die Synthese beider Peptide erfolgte durch Festphasenpeptidsynthese mit dem Gerät „Peptide Synthesizer 433A" von Applied Biosystems.
Der Effekt dieser beiden Peptide auf die EIN2-ETR1 Interaktion wurde durch ein quantitatives Verfahren, basierend auf der Fluoreszenz des Tryptophans, mit den gereinigten, rekombinanten Proteinen untersucht. Hierbei werden von einem Protein, welches an der Interaktion beteiligt ist, alle endogenen Tryptophan-Reste entfernt. Durch die Zugabe von diesem tryptophanfreien Protein zum Wechselwirkungspartner wird dessen intrinsische Fluoreszenz lokal an der Stelle der Wechselwirkung gequencht, da sich hier die Umgebung des Wechselwirkungspartners ändert. Dieses Quenching kann genutzt werden, um die Stabilität der Wechselwirkung und die
Dissoziationskonstante des Komplexes zu bestimmen.
Dieses Verfahren wie auch das Verfahren zur Herstellung des ETR1
Expressionsvektors wird in M. M. A. Bisson, A. Bleckmann, S. Allekotte, G. Groth,
EIN2, the central regulator of ethylene Signalling, is localized at the ER membrane where it interacts with the ethylene receptor ETR1 , Brachem J: 424, 1 -6; 2009 und M. M. A. Bisson, G. Groth, New insight in ethylene signaling: autokinase activity of ETR1 modulates the interaction of receptors and EIN2, Molecular Plant: 5,882-889, 2010 beschrieben. Ebenso wird in erst genannter Publikation das Verfahren zur Expression und Aufreinigung des rekombinanten ETR1 in voller Länge (amino acid 1 -738) und E1N2479"1294ÄW, welches tryptop hanfrei ist und den carboxyterminalen Bereich des Proteins aufweist (amino acid 479-1294), beschrieben. Beide rekombinanten Proteine wurden aus Arabidopsis thaliana isoliert, geklont und in Escherichia coli exprimiert.
Zu einer Mischung aus dem Protein ETR1 und entweder dem Peptid NLSOP-1 oder ROP-1 in jeweils unterschiedlichen Konzentrationen wurde das gereinigte
tryptophanfreie EIN2479~1294AW schrittweise titriert. Dabei wurde die Tryptophan- Fluoreszenz des ETR1 bei 348 nm mit einer Anregungswellenlänge von 295 nm betrachtet. Die resultierende Quenchung der Fluoreszenz wurde gegen die
Konzentration des entsprechenden Peptids aufgetragen und die
Dissoziationskonstante mit dem Programm GraFit (Erithacus Software Ltd.) berechnet. Dabei wurde eine Kurvenanpassung verwendet, welche das Model zu Grunde legte, dass eine einzige Bindungssteile pro Wechselwirkungspartner vorhanden ist. Die in Figur 2 angegebenen Dissoziationskonstanten wurden durch drei unabhängige
Messungen bestimmt und die Fehlerbalken zeigen die Standardabweichung dieser drei Messungen.
In Figur 2 ist die Dissoziationskonstante des Komplexes EI 2 ra"1Z94ÄW mit ETR1 in Abhängigkeit von der Konzentration der Peptide NLSOP-1 und ROP-1 gezeigt. Es ist zu sehen, dass ROP-1 selbst bei hohen Konzentrationen des Peptids nahezu keinen Effekt auf die Dissoziationskonstante des Komplexes ausübt. Im Gegensatz dazu, ist eine stark ausgeprägte Reduzierung der Affinität von ETR1 zu EIN2 unter Verwendung von NLSOP-1 zu beobachten. Die Inhibierung der EIN2-ETR1 Komplexbildung ist proportional zur NLSOP-1 Konzentration. Die Dissoziationskonstanten werden vervierfacht bei 10 μΜ NSLOP-1 und verdreißigfacht bei 200 μΜ NLSOP-1 , wodurch eine kompetitive Verdrängung des EIN2 durch NLSOP-1 nahegelegt wird.
Diese Ergebnisse zeigen, dass durch die Interaktion einer Verbindung» welche mit der Kontaktdomäne des ETR1 interagieren kann (NLSOP-1 ), die Interaktion des ETR1 mit EIN2 gehemmt wird. Beispiel 2: In planta Interaktionsstudie von EIN2 und ETR1
Hierzu wurden die Peptide, welche in Beispiel 1 näher beschrieben wurden,
verwendet. Die Interaktion eines GFP-markierten EIN2 als Donor und einem mCherry- markierten ETR1 (siehe Shaner, Nathan C; Campbell, Robert E; Stein bach, Paul A; Giepmans, Ben N G; Palmer, Amy E; Tsien, Roger Y (2004). "Improved monomeric red, orange and yellow fluorescent proteins derived from Discosoma sp. Red fluorescent protein". Nature Biotechnology 22 (12): 1587-72) als Akzeptor wurde über den Fluoreszenz-Resonanz-Energie-Transfer (FREI) mittels konfokalen Mikroskops gemessen. Dabei wurde das Akzeptorfluorophor an das C-terminale Ende des EIN2 gebunden und der Donor an das C-terminale Ende des ETR1. Die transiente
Expression in Epidermiszellen der Blätter von Nicotiana benthamiana wurde verfolgt, wie in M. M. A. Bisson, A. Bleckmann, S. Allekotte, G. Groth, EIN2, the central regulator of ethylene signalling, is locaiized at the ER membrane where it interacts with the ethylene receptor ETR1 , Biochem J: 424, 1-8; 2009 und M, M. A. Bisson, G. Groth, New insight in ethylene signaling: autokinase activity of ETR1 modulates the
interaction of receptors and EIN2, Molecular Plant: 5,882-889, 2010 beschrieben. Die Blätter wurden 1 h bevor mit der Messung begonnen wurde mit 100 μΜ NLSOP-1 oder 100 μΜ ROP-1 inkubiert. Ein Tandemkonstrukt von GFP und mCherry an EIN2
(ASEQ ID NO: 4) (d. h. ein EIN2, welches die SEQ ID NO: 4 nicht aufweist) wurde als positive Kontrolle verwendet. Die Ergebnisse stellen Mittelwerte mit
Standardabweichungen, wobei n = 15 Zellen war, dar.
Die Ergebnisse der FRET Studie sind in Figur 3 gezeigt. Die FRET Effizienz zwischen EIN2 und ETR1 , welche in Anwesenheit von ROP-1 erhalten wird, beträgt 12,0 ± 2,1 %. Sie ähnelt damit dem Wert der positiven Kontrolle (16.9 %) und dem Wert, welcher in Abwesenheit eines Peptids erhalten wird. Damit weist ROP-1 nahezu keinen Effekt auf die EIN2-ETR1 Komplexbildung auf. Im Gegensatz dazu wird der Energietransfer auf 2,2 ± 1 ,0 % reduziert, wenn NLSOP-1 verwendet wird. Dieser Wert ist nur unwesentlich über dem Wert des Hintergrundrauschens (1 ,9 %).
Diese Ergebnisse zeigen, dass durch die Interaktion einer Verbindung, welche mit der Kontaktdomäne des ETR1 interagieren kann (NLSOP-1 ), die Interaktion des ETR1 mit EIN2 auch in planta gehemmt wird.
Beispiel 3: Hemmung der Ethylenantwort in Arabidopsis
Zur Bestimmung der Ethylenantwort in lebenden Pflanzen wurde die Dreifachantwort von im Dunkeln aufgezogenen Arabidopsis thaliana untersucht. Dazu wurden
Wildtyppflanzen von Arabidopsis thaliana (Ökotyp Columbia) verwendet, wie sie in M. M. A. Bisson, G. Groth, New insight in ethylene signaling: autokinase acttvity of ETR1 modulates the interaction of receptors and EIN2, Molecular Plant: 5,882-889, 2010 beschrieben sind. Die Peptide des Beispiels 1 wurden zum Agar in unterschiedlichen Konzentrationen gegeben, bevor die Samen gepflanzt wurden. Als Ethylenprecursor wurde 1 -Aminocylopropan-1 -carboxylsäure (ACC) verwendet. Das
Hypokotylwachstum der Pflanzen wurde bestimmt als ein charakteristisches Merkmal der Dreifachantwort. Dazu wurde die Hypokotyl länge einer Pflanze, welche in
Abwesenheit von ACC wuchs auf 100 % gesetzt (negative Kontrolle; erste Spalte von links in Figur 4, bezeichnet mit„Air") und alle anderen gemessenen Längen auf diese Länge bezogen. Die Ergebnisse werden als Mittelwert von 40 Messungen mit
Standardabweichung in Figur 4 dargestellt.
Die maximale Dreifachantwort wurde bei Pflanzen, welche in Anwesenheit von ACC gezogen wurden, beobachtet, welche als positive Kontrolle gesetzt wurde (zweiter Balken von links in Figur 4, bezeichnet mit„ACC"). Die Pflanzen, welche mit ansteigender Konzentration von NSLOP-1 und ACC behandelt wurden, zeigten eine inhibierte Ethylenantwort (Balken 3 bis 8 von links in Figur 4, wobei die Konzentration an NLSOP-1 jeweils angegeben ist). Der Grad der Inhibierung korreliert mit der Konzentration des angewendeten NLSOP-1. Die Länge des Hypokotyls einer Pflanze, welche in Anwesenheit von 200 μΜ ROP-1 und ACC gezogen wurde, entspricht der positiven Kontrolle (Balken 9 von links in Figur 4).
Die Ergebnisse zeigen, dass unter Verwendung des Proteins NLSOP-1 die
Dreifachantwort inhibiert werden konnte.
Beispiel 4: Hemmung der Ethyienantwort in Tomaten
Der Einfluss des in Beispiel 1 beschriebenen Peptids NLSOP-1 auf die Hemmung der Ethyienantwort wurde an Hand der Reifung von Tomaten untersucht. Dazu wurden grüne, unreife Tomaten durch zwei verschiedene Behandlungsmethoden mit dem Peptid inkubiert. Die behandelten Tomaten und auch unbehandelte Kontrolltomaten wurden in Probenröhrchen, welche mit einer Alufolie verschlossen wurden, bis zu 20 Tage bei Raumtemperatur in einem fensterlosen, dunklen Raum gelagert. Der Reifungsprozess wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten mit einer Digitalkamera dokumentiert.
Zur Applikation von NLSOP-1 auf die Tomaten wurden die folgenden Verfahren verwendet:
Applikation 1 : Oberflächenbehandlung
Eine Tomate wurde mit Hilfe eines Pinsels mit einer 200 μΜ NLSOP-1 -Lösung (gelöst in Reinstwasser) einmalig bestrichen.
Applikation 2: Inkubation
Eine Tomate wurde etwa 30 Minuten in eine 200 μΜ NLSOP-1 -Lösung (gelöst in Reinstwasser) eingetaucht.
Es wurden insgesamt zwei Messreihen durchgeführt. Die visuell ermittelten
Ergebnisse einer Messreihe (Farbe der Tomaten) mit den unterschiedlichen
Applikationsarten zu unterschiedlichen Zeitpunkten wurden gemittelt und diese Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden (visuelle Beschreibung der Farbe der Tomate; Skala von grün über gelb bis rot, wobei rot eine reife Tomate darstellt):
Tabelle 5: Ergebnisse der visuellen Beschreibung der Farbe der behandelten Tomaten
Inkubationszeit Kontrolle
Applikation 1 Applikation 2
in Tagen nach Kein NLSOP- NLSOP-1 NLSOP-1
der Inkubation 1
0 grün grün grün
5 grün grün grün bis gelb
■ gelb bis
10 grün grün
hellrot
15 grün grün rot
20 hellgelb gelb rot
Diese Ergebnisse zeigen, dass durch die Applikation des Peptids NLSOP-1 bei jeder Art der Applikation die Reifung der Tomaten verzögert werden kann. Dabei ist insbesondere die äußerliche Behandlung der Tomate (Applikation 1 ) vorteilhaft.
Beispiel 5:ln vitro Interaktionsstudie von EIN2 und ETR1 - unterschiedliche Peptide
Zum Nachweis der Störung der Interaktion von EIN2 und ETR1 wurden zusätzlich zum Beispiel 1 weitere Peptide synthetisiert, welche einen Bereich umfassen, der zur Interaktion mit ETR1 geeignet ist.
Die folgende Tabelle fasst die Daten der synthetisierten Peptide zusammen: Tabelle 8: in Beispiel 5 verwendete Peptide
H2N-
YSOP-2 LKRKFRRL- 113 8 1116,8 -1,363 12,31
COOH
H2N-
YSOP-3 LKRKNRRL- 109 8 1084,4 -2,150 12,31
COOH
H2N-
YSOP-4 LKRLSRRL- 100 8 1041 ,7 -0,850 12,3
COOH
H2N-
YSOP-5 LKRKLRRL- 112 8 1083,4 -1 ,238 12,31
COOH
H2N-
YSOP-6 LKRKTRRL- 99 8 1070,7 -1 ,800 12,31
COOH
H2N-
YSOP-7 LKRRKRRL- 101 8 1126,1 -2,275 12,48
COOH
H2N-
AOP* -1 LDEYDEEL- 98 8 1025,5 -1 ,400 3,39
COOH
H2N-
NLSOP*5/NOP
»1 LKRYKRRL- 4 8 1131 ,8 -1 ,875 11 ,73
COOH
H2N-
NLSOP/NOP-2 LKVYKRRL- 111 8 1075,6 -0,787 11 ,1
COOH
H2N-
NLSHP*6/NHP- KRYKRR- 116 6 906,6 -3,767 11 ,73 1
COOH
* R-K-Inversion-Octapeptide
*2 Substitution-against-H-Octapeptide
*3 Y-Substitution-Octapeptide
*4 acidic Octapeptide
*5 nuclear localization Signal Octapeptide
*6 nuclear localization Signal Hexapeptide
Die Synthese der Peptide erfolgte durch Festphasenpeptidsynthese (Fmoc-Strategie) und wurden kommerziell von Thermo Scientific (Deutschland) erworben. .
Wie in Voet van Vormizeele J & Groth G (2003) Heterologous expression and single- step purification of the ethyiene receptor protein ETR1 from Arabidopsis thaliana. Protein Expr. Purtf. 32; 89-94 und Scharein B, Voet van Vormizeele J & Groth G (2008) Ethyiene signaiing: identifaction of a putative ETR1-AHP1 phosphorelay
complex by fluorescence spectroscopy. Anal. Biochem. 377; 72-76 beschrieben, wurde rekombinantes ETR1 (in voller Länge) aus Arabidopsis thaliana isoliert, geklont, in Escherichia coli heterolog exprimiert und isoliert. Ebenso wurde rekombinantes EIN2479"1294 welches den carboxyterminalen Bereich des Proteins aufweist (amino acid 479-1294) gemäß Bissen MMA, Bleckmann A, Allekotte S & Groth G (2009) EIN2, the central regulator of ethylene signaling, is localized at the ER membrane where it interacts with ethylene receptor ETR1. Biochem. J. 424; 1-6 aus Arabidopsis thaliana isoliert, geklont, in Escherichia coli heterolog exprimiert und isoliert. Das ETR1 Protein wurden mit Alexa Fluor 488 als Donorfarbstoff und das EIN2479"1294 mit Alexa Fluor 588 als Akzeptorfarbstoff markiert (beide Farbstoffe sind kommerziell von Molecular Probes, Inc. erhältlich und dem Fachmann bekannt). Die
Proteinmarkierung wurde in einem Puffersystem gemäß den Angaben des Herstellers durchgeführt (50 mM Kaliumphosphat pH 8,0; 300 mM NaCI; 0,1 % ß-Dodecyimaltosid; 0,002 % RMSF).
Im Anschluss wurde der Grad der Markierung (DOL; degree of fabeling) photometrisch berechnet. Die markierten Proteine wurden für den folgenden FRET-Test verwendet, wenn ein Protein:Farbstoff-Verhäitnis von 1 :1 erreicht wurde. Die markierten ETR1 und EIN2479"1294 Proteine wurden zu einem funktionalen
Proteinkomplex vermischt. Die Proteinkomplexlösung wurde in eine weiße 384
Mikrotiterplatte gegeben und die Fluoreszenz wurde unter Verwendung eines Infinite M200pro Mikrotiterplattenlesers (Tecan Deutschland GmbH, Craislheim, Deutschland) bestimmt. Die Donorfluoreszenz wurde bei 455 nm angeregt und die Akzeptoremission wurde bei einer Wellenlänge zwischen 570 nm und 650 nm gemessen. Die Bildung des ETR1-EiN2-Komplexes führte zu einem Förster-Transfer zwischen dem Donorund dem Akzeptorfarbstoff. Dadurch konnte eine gesteigerte Akzeptoremission beobachtet werden.
Bei der Vermessung des Effekts der oben gezeigten Peptide der Tabelle 5 wurde der ETR1 -EIN2-Protein-Komplex zunächst mit der jeweiligen Verbindung bei einer
Endkonzentrationen von 0,1 mM für 10 min bei Raumtemperatur inkubiert. Die
Inhibierung der ETR1-EIN2:Kompiexbildung wurde durch Vermessung der
Akzeptorfluoreszenz bestimmt. Je niedriger die Emission war, desto weniger
Kompiexbildung konnte beobachtet werden.
Figur 5 zeigt die Ergebnisse der Vermessung der unterschiedlichen Verbindungen bei einer Endkonzentration von 0,1 mM des jeweiligen Peptids (dargestellt ist die prozentuale Abnahme der Akzeptorfluoreszenz im Vergleich zu einer Lösung ohne Zusatz eines Peptids).
Die Ergebnisse zeigen, dass die Verbindungen der SEQ ID NO: 109 bis 1 16 die Interaktion des ETR1 mit EIN2 hemmen. Hierbei konnte insbesondere gezeigt werden, dass auch ein erfindungsgemäßes Hexapeptid (SEQ ID NO: 116) die genannte
Interaktion hemmt. Des Weiteren zeigen auch die unterschiedlichen
erfindungsgemäßen Oktapeptide, dass sie besonders geeignet sind als Wirkmolekül, die Komplexbildung zwischen ETR1 und EIN2 zu hemmen.
Beispiel 6:ln vitro Interaktionsstudie von EIN2 und ETR1 - Sequenzvarianten
Zur Untersuchung des Einflusses einer bestimmten Aminosäure des Peptids der SEQ ID NO. 4 (NLSOP-1 ) auf die Inhibierung der ETR1-EIN2-Komplexbildung wurde eine systematische Alanin Scanning Mutagenese durchgeführt und jeder der Reste des Peptids der SEQ ID NO. 4 jeweils gegen die Aminosäure Alanin ausgetauscht (siehe beispielsweise Morrison KL, Weiss GA (June 2001 j. "Combinatorial alanine-scanning". Curr Opln Chem Bio! 5 (3): 302- 7; die Methode gehört zum Wissen des Fachmanns.)
Dabei wurden die folgenden Peptide erhalten:
Tablle 7: Peptide der Alanin Scanning Mutagenese
Name Sequenz SEQ ID NO:
NLSOP-1 H2N-LKRYKRRL-COOH 4
AP1_ L H2N-AKRYKRRL-COOH 117
AP2_K H2N-LARYKRRL-COOH 118
AP3_R H2N-LKAYKRRL-COOH 1 19
AP4_Y H2N-LKRAKRRL-COOH 120
AP5_K H2N-LKRYARRL-COOH 121
AP6_R H2N-LKRYKARL-COOH 122
AP7_R H2N-LKRYKRAL-COOH 123
AP8 L H2N-LKRYKRRA-COOH 124
ROP-1 H2N-EFLYMSVN-COOH 97
Zur Analyse der Inhibierung der ETR1 -EIN2-Komplexbildung wurde das in Beispiel 5 beschriebene FRET-basierte in vitro Verfahren verwendet. Die Peptide wurden im Assay in einer Konzentration von 100 μΜ eingesetzt, da diese dem IC50-Wert für die Hemmung der ETR1 -EIN2 Interaktion durch das Ausgangspeptid NLSOP-1 (SEQ ID NO: 4) entsprach. Als Negativkontrolle diente das Peptid ROP-1 (SEQ ID NO: 97).
Die Ergebnisse sind in Abbildung 6 dargestellt. Alle Alanin-Substitutionspeptide zeigen ähnliche Wirkungen wie das Peptide der SEQ ID NO: 4. Daher ist es ersichtlich, dass der Austausch einzelner Reste gegen Alanin die Gesamtwirkung des Peptids nicht beeinflusst.
Beispiel 7: In vitro Interaktionsstudie von EIN2 und ETR1 - Aptamervarianten Es wurden zwei Aptamervarianten des Peptids der SEQ ID NO: 4 hergestellt und mit Hilfe des in Beispiel 5 beschriebenen FRET-basierten in vitro Testsystems auf ihren Effekt auf die Interaktion von ERT1 und EIN2 untersucht. (Hierbei wurde bei der Vermessung des Effekts der Aptamere der ETR1 -EIN2-Protein-Komplex zunächst mit der jeweiligen Verbindung bei einer Endkonzentrationen von 0,03 mM für 10 min bei Raumtemperatur inkubiert). Als Basis für das Aptamer wurde Thioredoxin A aus E. coli mit der Sequenz (MSDKIIHLTD DSFDTDVLKA DGAILVDFWA EWCGPCKMIA
PILDEIADEY QGKLTVAKLNIDQNPGTAPK YGIRGIPTLL LFKNGEVASA TKVGALSKGQ LKEFLDANLA; SEQ ID NO: 125) genutzt. Die Aptamerseq uenzen wurden nach dem Aminosäurerest P35 eingefügt.
Die folgenden Aptamere wurden hergestellt:
Aptamer 1 (SEQ ID NO: 126)
MSDKIIHLTDDSFDTDVLKADGAILVDFWAEWCGPPNLASVLKRYKRRLSENGPCKM IAPILDEIADEYQGKLTVAKLNIDQNPGTAPKYGIRGIPTLLLFKNGEVASATKVGALSK
GQLKEFLDANLA
Aptamer 2 (SEQ ID NO: 127):
MSDKIIHLTDDSFDTDVLKADGAILVDFWAEWCGPPSVLKRYKRRLSNGFQFENGPC KMIAPILDEIADEYQGKLTVAKLNIDQNPGTAPKYGIRGIPTLLLFKNGEVASATKVGAL SKGQLKEFLDANLA
Beide Aptamervarianten wurden heterolog in E. co// exprimiert und aus dem
bakteriellen Expressionssystem gereinigt. Als Negativkontrolle diente Thioredoxin A (Trx) ohne NLS-Sequenz. Zunächst wurden die Aptamere 1 und 2 und bei der Negativkontrolle Trx in einer festen Konzentration von 30 μΜ bei den Messungen eingesetzt. Wie aus der Figur 6 ersichtlich, kommt es in Gegenwart der Aptamere zu einer verringerten Energieübertragung und somit zu einer Störung der ETR1-EIN2 Interaktion, während Trx ohne NLS-Sequenz die Interaktion von ETR1 und EIN2 nicht beeinflusst.
In Messungen, in denen die Konzentration von Trx und der beiden Aptamere variiert wurde, konnte gezeigt werden, dass die Hemmung der ETR1-EIN2 Interaktion durch die beiden Aptamere konzentrationsabhängig ist.
Beispiel 8: Hemmung der Ethylenantwort in Tomaten - weitere Peptide Der Einfluss der in Beispiel 5 und 6 beschriebenen Peptide auf die Hemmung der Ethylenantwort wurde an Hand der Reifung von Tomaten untersucht. Dazu wurden, wie in Beispiel 4 beschrieben, grüne, unreife Tomaten durch die Applikationsmethode 1 mit dem Peptid inkubiert. Es wurden insgesamt drei Messreihen durchgeführt. Die visuell ermittelten Ergebnisse einer Messreihe (Farbe der Tomaten) zu den unterschiedlichen Zeitpunkten wurden gemittelt und diese Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden (visuelle Beschreibung der Farbe der Tomate; Skala von grün über gelb bis rot und dunkelrot, wobei rot eine reife Tomate darstellt):
Tabelle 8: Ergebnisse der visuellen Beschreibung der Farbe der behandelten Tomaten
Diese Ergebnisse zeigen, dass durch die Applikation der erfindungsgemäßen Peptide die Reifung der Tomaten verzögert werden kann. _