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数種のナス科植物に含有されるヒヨシアミンやスコポラミン等のトロパンアルカロイドはオルニチン及びアルギニンからプトレシンを経由して生合成されるが、プトレシンまでの経路は生物一般に存在するポリアミン生合成と共通の経路である。アルカロイド特異的経路へはプトレシンがNーメチル化されることにより分岐し、この反応を触媒する酵素がプトレシンNーメチル基転移酵素(PMT)である。トロパンアルカロイドを含有するHyoscyamus niger、Datura innoxia、Atropa belladonnaの植物体の各器官及び培養細胞・培養根におけるPMT活性を測定したところ、根組織(特に培養根と植物体のひげ根)において強い活性がみられ、本酵素が生育段階の若い根に特異的に発現していることが示唆された。そこで、ヒヨス(Hyoscyamus albus)培養根からPMTを各種クロマトグラフィ-を用いて精製した。具体的には、硫安分画のあとブチルガラムとDEAEーカラムを通し、次にSAHアフィニティ-・クロマトグラフィ-を実施した。この部分精製酵素標品を用い、PMTの性質を調べた。PMTの初発速度論的研究及び生成物による阻害パタ-ンから、ordered bi bi機構により反応が進行すると推測され、プトレシンとSーadenosylmethionineに対するKm値はそれぞれ277μMと203μMであり、Sーadenosylhomocysteineに対するKi値は110μMであった。PMTは3ないし4メチレン単位離れた2つ以上のアミノ基をもつアミン類を効率良くNーメチル化した。モノアミンは一般的に強い競合阻害剤であり、特にnーbutylamine、cyclohexylamine、exoー2ーaminonorbornaneによる阻害が強かった(Ki値はそれぞれ11μM、9μM、10μM)。
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