| 研究概要 |
イネ科植物のエンバクとモデル植物のシロイヌナズナで二次代謝産物の代謝的運命を調べた.
エンバクでは,ファイトアレキシンであるアベナンスラミド類が細胞壁画分に取り込まれていることが判明していたが,その過程を詳細に知るため,アベナンスラミド類に由来する代謝物の構造解析を行った.その結果,ペルオキシダーゼの作用によって生じるデヒドロダイマーが複数存在することがわかった.構造を解析したところ,いずれもこれまでに見いだされたことがない新たな炭素骨格をもった化合物であった.これらの化合物がアベナンスラミド類が細胞壁に取り込まれるユニットになっているものと想定された.
一方,シロイヌナズナでは,アブラナ科黒すす病菌Alternaria brassicicolaが感染すると細胞壁に結合型のインドール-3-カルボン酸(ICA)が増加ことを見いだした.さらに,その生合成経路について検討を加えた.まず,A.brassicicolaの接種と同時に重水素で標識したトリプトファンを投与し,ICAへの取り込みを調べた.標識は効率よく取り込まれたことから,ICAはトリプトファンからde novo合成されていることがわかった.次に,シロイヌナズナにおいてトリプトファン代謝に変異を持つ系統にA.brassicicolaを接種してICAの蓄積量を調べた.トリプトファンから合成されるシロイヌナズナのファイトアレキシンを欠損するpad3ではICAが多量に蓄積していることが判明した.この結果は,ICAはカマレキシンを経て生合成されるのではないことを証明すると同時に,おそらくICAの生合成経路がカマレキシン合成経路の上流で分岐していることを強く示唆するものであった.
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