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硫黄は動植物の必須元素であり、アミノ酸、ビタミン、補酵素、酸化還元反応や生体防御反応を担うさまざまな生体内化合物(代謝産物)などに含まれている。また未同定の含硫黄代謝産物も多数あると推測される。細胞内の硫黄化合物を同定しその動態を明らかにすることで、硫黄代謝を切り口として植物代謝とその制御機構を解明できると考えられる。本研究ではフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析(FT/MS)の特性を活かした植物細胞内の全硫黄化合物の網羅的解析を目指して以下の研究を行なった。モデル植物シロイヌナズナを硫黄栄養欠乏条件などのさまざまな実験条件で栽培し、その葉と根の代謝産物をin fusion法によるFT/MS分析で網羅的に解析した。FT/MSの極めて高い質量分解能と精度により、1サンプルあたり1回の分析で数千の代謝産物ピークが検出され、精密質量の値(誤差1-2ppm)から化学組成式を推定した。硫黄同位体の天然存在比が^<32>S(精密質量31.97207):^<34>S(同33.96787)=95:4であることから、精密質量差が1.9958マスユニットでシグナル強度比が95:4である2つのマスピークは単一の硫黄化合物に由来すると推定することができた。シロイヌナズナの全80サンプル190分析において、このように検出されてかつ推定組成式(誤差5ppm以下)が天然化合物データベースに記載された化合物に合致した硫黄化合物が31種あり、さらに硫黄化合物候補として約370の代謝産物を検出した。
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