鉄欠乏オオムギ根におけるムギネ酸類の生合成経路とその酵素の精製

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07660075
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• Research Institution: Iwate University
• Principal Investigator: 河合 成直 岩手大学, 農学部, 助教授 (80161264)
• Keywords: ムギネ酸 / 生合成経路 / グルコース / メチオニン / ホモセリン / グリセロール / プロパジルグリシン / 鉄欠乏

Research Abstract

本研究では水耕鉄欠栽培したオオムギ品種ミノリムギを用いてグルコースからムギネ酸類(MAs)に至る生合成経路を検討し、以下の結果を得た。
1.経根投与した1位、6位の^<13>C-グルコースはムギネ酸(MA)分子の4、1′、1″位に、2位の^<13>C-グルコースはMA分子の3、2′、2″位と1、4′、4″位に取り込まれた。この結果は、グルコースは蛋白質構成メチオニンの合成経路やペントースリン酸経路とそれに続くエチレン合成に働くメチオニンサイクルを経由せず、未知の経路でMAsに合成されることを強く示唆した。さらにグルコースの1位と6位がMA分子の同じ炭素に取り込まれること、また、グルコースの2位がその隣の炭素に取り込まれることはグルコースから3つの中間体が2分子生成し、MAsに合成されることを示唆した。
2.^<14>C-グルコースとともに非標識のホモセリンを鉄欠オオムギ根に投与するとMAsへの^<14>Cの取り込みは減少せず、ホモセリンに^<14>Cは検出されなかった。またホモセリンから生成したと考えられるメチオニンに^<14>Cが検出された。よって、ホモセリンはグルコースとMAsの中間体ではないことが示唆された。
3.^<14>C-グリセロールを鉄欠オオムギ根に投与するとMAsに^<14>Cが取り込まれた。この取り込みは鉄欠乏条件下で促進されており、また、グルコースからMAsへの合成を阻害するプロパジルグリシンで阻害され、非標識のメチオニンの添加で減少した。よって、MAsはグリセロールを中間体とし、メチオニンを経て合成されること、プロパジルグリシンはグリセロールとメチオニンの間を阻害することが示唆された。