基質供給系からみたCAM型光合成の制御機構に関する研究

CAM植物のパインアップル、セイロンベンケイ、セイタカベンケイを用いて、ホスホエノールピルビン酸(PEP)カルボキシラーゼ反応の基質供給系の制御について、PEP、ピルビン酸、2ホスホグリセリン酸(2PGA)、3ホスホグリセリン酸(3PGA)の日変化をCAM型CO_2交換やリンゴ酸の推移とあわせて調査・検討した。得られた成果は以下のとおりである:PEPカルボキシラーゼ反応の基質供給系の中間体の日変化を追跡した場合、セイロンベンケイでは予想どおり、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティク変化に依存した制御が働いていることが示された。いっぽう、PEPカルボキシラーゼのリンゴ酸感受性の日変化特性から、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化に依存しない制御系の存在が予想されたセイタカベンケイでは、昼の後半にPEPレベルが極めて低いレベルで推移し、PEP供給系からの制御が働いているものと考えられた。また、リンゴ酸感受性の日変化では、セイロンベンケイとセイタカベンケイの中間的な反応を示したパインアップルでは、PEP等の基質供給系の中間体は、セイロンベンケイと類似した推移を示した。つまり、パインアップルでは、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化がCAM型光合成の主要な制御機構として働いているものと考えられる。従って、パインアップルのリンゴ酸感受性の中間的な特性は、抽出反応液のリンゴ酸レベル等から再度検討する必要がある。本研究においては、セイタカベンケイで認められたPEP供給系の制御について、その制御部位を特定することができなかった。今後はこの点について研究を深めることが必要である。

CAM植物のパインアップル、セイロンベンケイ、セイタカベンケイを用いて、ホスホエノールピルビン酸(PEP)カルボキシラーゼ反応の基質供給系の制御について、PEP、ピルビン酸、2ホスホグリセリン酸(2PGA)、3ホスホグリセリン酸(3PGA)の日変化をCAM型CO_2交換やリンゴ酸の推移とあわせて調査・検討した。得られた成果は以下のとおりである:PEPカルボキシラーゼ反応の基質供給系の中間体の日変化を追跡した場合、セイロンベンケイでは予想どおり、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティク変化に依存した制御が働いていることが示された。いっぽう、PEPカルボキシラーゼのリンゴ酸感受性の日変化特性から、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化に依存しない制御系の存在が予想されたセイタカベンケイでは、昼の後半にPEPレベルが極めて低いレベルで推移し、PEP供給系からの制御が働いているものと考えられた。また、リンゴ酸感受性の日変化では、セイロンベンケイとセイタカベンケイの中間的な反応を示したパインアップルでは、PEP等の基質供給系の中間体は、セイロンベンケイと類似した推移を示した。つまり、パインアップルでは、PEPカルボキシラーゼのオリゴマティクな日変化がCAM型光合成の主要な制御機構として働いているものと考えられる。従って、パインアップルのリンゴ酸感受性の中間的な特性は、抽出反応液のリンゴ酸レベル等から再度検討する必要がある。本研究においては、セイタカベンケイで認められたPEP供給系の制御について、その制御部位を特定することができなかった。今後はこの点について研究を深めることが必要である。