Search for plant-derived arginine-dependent nitric oxide synthase by purine metabolites

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生物中で唯一高等植物では一酸化窒素合成酵素（NOS）の存在が明らかとなっていない。　植物における細胞内・細胞間情報伝達系因子であるNOは極めて重要なシグナル分子であり、形態形成、成熟過程、気孔の閉鎖、休眠の抑制や傷害などのストレスに対する応答といった様々な生理現象に深く関わっているが、NO生成機構を含めて、NOに関する詳細な分子機構は不明な点が多い。未解明の部分が多い植物のNO生成やその生理機構について、AHXとの関連性というAHXの発見者である独自の視点から、本研究を展開したいと考えている。フェアリーリング形成に関わるフェアリー化合物（FCs）の生合成にコムラサキシメジの一酸化窒素合成酵素（NOS）が関与しているため、コムラサキシメジとシバの相互作用における窒素代謝に関わる遺伝子の発現解析を行った。コムラサキシメジとシバ（ベントグラス）との共存培養において、シバで発現が変動する遺伝子をRNA-seqによって解析し、窒素代謝に関わる発現変動遺伝子を検出した。その結果、コムラサキシメジと共存することにより、Nitrate reductase 1およびNitrate reductase 2の遺伝子発現が上昇していることが明らかになった。NOSによるNO生成にはArgとCitが関与していることから、ArgとCitをLC-MS/MSで検出条件を決定した。今後その条件で、NOS活性を測定する。