植物内生シグナル物質としての脂肪酸ーアミノ酸縮合体の機能解析

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大腸菌で作製した組換えGH3.15のN-リノレノイルグルタミン縮合反応の至適温度は35℃、至適pHは8.5であった。本至適温度と至適pHでGH3.15のN-リノレノイルグルタミン縮合反応の速度論的解析を行った。その結果、Km、Vmaxおよびkcatは、それぞれ0.58 mM、13.33 nmol/minおよび17.72 min-1となった。GH3.15 を用い、植物の主要な5 種類の脂肪酸とグルタミンとの縮合反応を行った。その結果、オレイン酸、リノール酸、パルミチン酸およびステアリン酸を基質とした場合とα-リノレン酸を基質とした場合では、反応性に有意な差が認められなかった。また、GH3.15は、植物ホルモンの一種であるサリチル酸とグルタミンとの縮合も触媒した。従って、GH3.15は植物体内でサリチル酸の生物活性に影響を与える可能性が示唆された。傷害ストレスは、ナス、ダイズ、トマトおよびササゲのN-リノレノイルグルタミン内生量を増加させる傾向にあった。その一方で、シロイヌナズナは、傷害ストレスを与えてもN-リノレノイルグルタミン内生量に大きな変化はなかった。傷害ストレスがN-リノレノイルグルタミン内生量に与える影響は、植物により異なることが明らかとなった。しかし、シロイヌナズナは、ジャスモン酸を処理することでN-リノレノイルグルタミン内生量が上昇し、植物病原菌を感染させることで、N-リノレノイルグルタミン内生量が減少していた。外的な刺激により、シロイヌナズナにおいても N-リノレノイルグルタミン内生量が変化した。