ダイズ細胞内のイソフラボン配糖体の分解代謝機構の解明

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植物特化代謝産物の一群であるフラボノイドは主に配糖体として植物細胞内の液胞に蓄積することから，フラボノイドの細胞内動態の解析は主に生合成と液胞への輸送機構に焦点があてられてきた．しかし，ダイズイソフラボノイドなどは，環境応答により積極的な代謝分解を受けることも知られており，蓄積しているイソフラボン配糖体の分解代謝もまたダイズの生理応答に重要な役割を果たしていることが想定されるが，その分解代謝機構はほとんど明らかになっていない．本研究では，ダイズイソフラボン配糖体の分解代謝機構を明らかにするため，環境応答が迅速で均一な細胞集団であるダイズ懸濁培養細胞を実験材料として，エリシター処理に応答した細胞内イソフラボノイドの代謝動態を解析する．本年度は，これまでに申請者により樹立されたダイズ懸濁培養細胞（ECW1）にエリシター処理としてYeast Extract (YE，ナカライテスク)を添加し，ウェスタンブロットによる既知のイソフラボン生合成酵素のタンパク質発現レベルを解析し，また，抽出した粗酵素溶液におけるβ-グルコシダーゼ（BGLU）活性およびイソフラボンアグリコンの分解活性を測定した．その結果，フラボノイド生合成の初発酵素であるカルコン合成酵素（CHS）およびファイトアレキシン生合成の鍵酵素であるカルコン還元酵素（CHR）などの発現量は遺伝子発現にやや遅れて上昇し，処理後24時間で最大となった．一方，イソフラボン配糖体の分解への寄与が想定されるBGLU活性はYE処理後すぐに一過的に上昇することが示された．イソフラボンアグリコンであるDaidzeinの分解活性も検出されたが，生成物はまだ明らかではない．