フェアリー化合物の菌類におけるホルモンとしての証明

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コムラサキシメジ (Lepista sordida) 菌糸体培養濾液から単離されたAHX及びICAは、様々な植物やキノコに内生していることが判明した。AHXは天然物として前例が無い1,2,3-トリアジン骨格を有するが、その生合成経路は未だに解明されていない。今年度も前年度に引き続き、コムラサキシメジにおけるAHXの生合成経路の解明を目的として研究を行った。また、コムラサキシメジ菌糸体培養濾液からは、AHXやICAの他にも様々な植物成長調節物質が単離されており、コムラサキシメジは植物成長調節物質の有用な供給源である。したがって今年度は、コムラサキシメジ菌糸体培養濾液から更なる植物成長調節物質の探索も行った。AHXはAICAから生合成されることが判明している。AICAからAHXの変換反応には窒素源が必要であり、それはNOSが産生するNOであると仮説を立て、これまで研究に着手してきた。RNA-seqの結果、LsNOS2及びLsNOS8遺伝子の発現量が特に高いことが判明し、これらの組換え酵素 (rLsNOS2及びrLsNOS8) を精製した。両組換え酵素はN-hydroxy-L-Argを基質とした時には高いNOS活性を示した一方で、L-Argを基質とした時には全くNOS活性を示さなかった。更に、酵素反応系にAICAを追加した結果、酵素反応液のpHが4.0の時にAHXが検出された。従って、AHXの生合成にはNOではなく、NO+が窒素源として関与していることが示唆された。コムラサキシメジ菌糸体培養濾液の酢酸エチル可溶部を各種クロマトグラフィーによって分画した結果、天然から初めての単離を含む5種類の化合物の単離に成功した。シバに対する成長調節活性試験に供した結果、単離した化合物はシバの根部の成長を阻害あるいは地上部の成長を促進した。