Research Results 研究成果
九州大学大学院農学研究院の丸山明子准教授らの研究グループは、ドイツマックスプランク研究所のRainer Hoefgenグループディレクターらの研究グループ、福井県立大学の仲下英雄教授らの研究グループ、ドイツケルン大学のTamara Gigolashvili教授、秋田県立大学の小西智一准教授、ミシガン州立大学の髙橋秀樹教授、千葉大学/理化学研究所の斉藤和季教授との共同研究により、植物が硫黄の少ない環境におかれた時に発現するタンパク質SDIが、グルコシノレートの生合成を抑制すること、その抑制がグルコシノレート生合成の促進因子MYB28との相互作用によることを世界で初めて明らかにしました。
硫黄は动植物の生存になくてはならない元素です。植物は硫黄を硫酸イオンとして取り込み、アミノ酸やタンパク质などとともに、人间にとって有用な化合物を多く合成しています。アブラナ科植物が作るグルコシノレートは、硫黄の贮蔵や病害虫を寄せつけない働きをするとともに、発がんを予防します。环境中の硫黄が不足すると、植物はタンパク质合成に使う硫黄を増やすためにグルコシノレートの合成を抑えます。しかし、その仕组みは解明されていませんでした。
研究グループは、硫黄が不足した时に遗伝子発现の上昇する厂顿滨というタンパク质がグルコシノレートの生合成を抑制することを明らかにしました。厂顿滨は惭驰叠28と相互作用し、その働きを抑えることで、特にメチオニン由来グルコシノレートの生合成を抑制します。环境に応じた植物の代谢変换、有用化合物グルコシノレートの生合成调节に関する新しい発见です。この発见により、植物中のグルコシノレート量を调节することが可能になりました。アブラナ科の野菜には、白菜やキャベツ、小松菜などたくさんの种类があり、グルコシノレートを増やした野菜を食べることで、病気を予防することが期待されます。今后は、植物の成长との関係?硫黄が不足して厂顿滨が増える仕组みを明らかにしていきます。
本研究成果は、2016 年10 月7日(金)午後2時(米国東部時間)に、国際学術雑誌『Science Advances』にオンライン掲載されました。
働きの分からないタンパク质に焦点を当てることで、长らく不明だった硫黄欠乏によるグルコシノレート生合成の抑制机构を明らかにすることができました。植物が环境に応じて代谢の流れを変える精巧な仕组みには惊くばかりです。アブラナ科植物ではグルコシノレートですが、他の植物が作る有用な含硫化合物にも同様の调节机构があるかもしれません。