サツマイモ塊根のADP-グルコースピロホスホリラーゼの発現調節に関する研究

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本研究は,サツマイモ塊根におけるデンプン合成経路及びその調節メカニズムを明らかにする目的で行い,以下の結果を得た.1.サツマイモ塊根におけるデンプン合成の主経路は,ソース器官から転流されたきたスクロースが細胞質でヘキソースリン酸にまで代謝された後,アミロプラストに入り,ADP-グルコースを経てデンプンに合成されるものと考えられた.2.塊根肥大にともなうデンプン含量の増加の推移はADP-グルコースピロホスホリラーゼ(ADPGPP)活性及びスクロースシンターゼ(SUS)活性の増加の推移とよく対応しており,塊根におけるデンプン合成はADPGPP活性及びSUS活性によって調節されていると考えられた.3.塊根におけるスクロース含量はADPGPP活性及びSUS活性とよく対応しており,これらの酵素の発現はスクロース含量によって調節されている可能性が示唆された.4.サツマイモのSUSのcDNAを得るため,ジャガイモ,イネ及びシロイヌナズナのSUSのcDNAの塩基配列でよく保存されている領域をもとに5'と3'の二つのDNAプライマーを合成した.これを用いて,サツマイモ塊根のcDNAを鋳型としてPCR法を行った.増幅されたDNA断片は予想された長さ約1.2kbpであった.得られたDNA断片の塩基配列は,ジャガイモSUSのcDNAの塩基配列と82%の高い相同性があり,サツマイモのSUSはジャガイモのSUSとよく類似した一次構造をしていることが明らかとなった.