| Research Abstract |
植物の硫黄同化、システイン生合成経路は,複数の酵素ステップからなり,各酵素ステップには細胞内局在性などが異なる複数のアイソザイムが関与している。モデル植物シロイヌナズナの場合,システイン生合成の鍵酵素であり,セリンとアセチルCoAから,システインの前駆体となる0-アセチルセリン(OAS)を生成するセリンアセチル転移酵素(Serat)には5つ,硫化物イオンとOASからシステインを合成するシステイン合成酵素(Bsas)には9つのアイソフォームが存在している。これまでに,これら各酵素アイソフォーム遺伝子にT-DNAが挿入されたノックアウト変異体の単離に成功し,遺伝子発現解析及び代謝物分析を行うことにより,各アイソフォーム遺伝子のシステイン生合成系における異なった役割を明らかにしてきた。今回,各Bsas遺伝子の役割を解析するために,各アイソフォームのT-DNA挿入ノックアウトシロイヌナズナについて,その活性や代謝物を網羅的に解析した。その結果,Bsaslのノックアウト体について最もシステイン合成酵素活性が減少し,システイン量も減少したことから,9つのBsasアイソフォームのなかで,Bsas1がシステイン生合成に最も関与しているアイソフォームであることが明らかとなった。
またBsasのもう一つの反応であるβ-シアノアラニン合成に関しては,Bsas3のノックアウト体で最も活性が減少することから,Bsas3の関与が示唆された。さらにSeratについて,各ノックアウト体を掛け合わせることにより2重,3重,4重変異体の作製に成功し,それら変異体の解析を試みている。
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