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J-GLOBAL ID：201702289518761783   整理番号：17A1734273

プラスチドの葉酸はArabidopsisの非光合成的プラスチドへの糖流入でトリガーされる澱粉生合成を阻害する

Plastidial Folate Prevents Starch Biosynthesis Triggered by Sugar Influx into Non-Photosynthetic Plastids of Arabidopsis

著者 (10件)： HAYASHI Makoto (Nagahama Inst. of Bioscience and Technol., Shiga, JPN) ,  TANAKA Mina (National Inst. for Basic Biology, Okazaki, JPN) ,  YAMAMOTO Saki (Nagahama Inst. of Bioscience and Technol., Shiga, JPN) ,  NAKAGAWA Taro (Nagahama Inst. of Bioscience and Technol., Shiga, JPN) ,  KANAI Masatake (National Inst. for Basic Biology, Okazaki, JPN) ,  ANEGAWA Aya (Kobe Univ., Nada-ku, JPN) ,  ANEGAWA Aya (Agilent Technol. Japan, Ltd., Tokyo, JPN) ,  OHNISHI Miwa (Kobe Univ., Nada-ku, JPN) ,  MIMURA Tetsuro (Kobe Univ., Nada-ku, JPN) ,  NISHIMURA Mikio (National Inst. for Basic Biology, Okazaki, JPN)
資料名： Plant and Cell Physiology (Web)  (Plant and Cell Physiology (Web))
巻： 58  号： 8  ページ： 1328-1338 (WEB ONLY)  発行年： 2017年08月 
JST資料番号： U1159A  ISSN： 1471-9053  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 植物におけるショ糖-澱粉相互転換の制御は,生存や成長に必要なエネルギー供給維持に重要である。Arabidopsis突然変異体をスクリーニングし,澱粉生合成の制御が欠損している変異体候補を同定するために,ショ糖に対する異常応答を探索した。その様な突然変異体の1つのfpgs1-4は,非生合成細胞において,かなりの量の澱粉を蓄積する。Dark-grown突然変異体実生は,外因性ショ糖/ブドウ糖を適用すると,胚軸が短くなり,エチオプラストにおける澱粉を蓄積した。光合成が暗闇における器官培養で阻害された場合に,外因性ショ糖からの類似した澱粉蓄積が,突然変異体葉緑体で観察された。分子遺伝学的解析から,その突然変異体は,葉酸生合成に関わる酵素の1つであるプラスチドホリルポリグルタミン酸合成酵素の欠損を示した。活性葉酸誘導体は,様々な酵素のコファクターとして作用する,重要な成体分子である。外因性5-ホルミル-テトラヒドロ葉酸は突然変異体表現型を抑制したことから,fpgs1-4突然変異体が生産する葉酸誘導体は不十分なレベルであることが示唆された。さらに,抗葉酸剤であるメトトレキセートおよび5-フルオロウラシルは,野生型Arabidopsisの暗闇-栽培実生に処理した,外因性ショ糖による澱粉蓄積を誘導した。これらの結果から,プラスチド葉酸は,非生合成細胞への糖流入でトリガーされる澱粉生合成を抑制することが示され,今まで予想されていなかった,プラスチド葉酸と澱粉生合成の間の関連性が実証された。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *Arabidopsis ,  *澱粉 ,  細胞内蓄積 ,  色素体 ,  *生合成 ,  代謝 ,  細胞生理 ,  *アミノ酸 ,  二糖類 ,  ピラノシド ,  フラノシド ,  グルコシド ,  フルクトオリゴ糖 ,  脂肪族アミン ,  窒素複素環化合物 ,  芳香族アミン ,  芳香族カルボン酸 ,  脂肪族カルボン酸 ,  ビタミンB群 ,  カルボアミド ,  ヒドロキシ化合物 ,  アミノカルボン酸 ,  第二アミン

分類 (1件)： 物質の代謝  (EH02050Q)

物質索引 (2件)： 蔗糖 ,  葉酸

引用文献 (50件)：

• Anegawa, A., Ohnishi, M., Takagi, D., Miyake, C., Shichijo, C., Ishizaki, K., et al. (2015) Altered levels of primary metabolites in response to exogenous indole-3-acetic acid in wild type and auxin signaling mutants of Arabidopsis thaliana: a capillary electrophoresis-mass spectrometry analysis. Plant Biotechnol. 32: 65-79.
• Cakir, B., Shiraishi, S., Tuncel, A., Matsusaka, H., Satoh, R., Singh, S., et al. (2016) Analysis of the rice ADP-glucose transporter (OsBT1) indicates the presence of regulatory processes in the amyloplast stroma that control ADP-glucose flux into starch. Plant Physiol. 170: 1271-1283.
• Colinas, M. and Fitzpatrick, T.B. (2015) Natures balancing act: examining biosynthesis de novo, recycling and processing damaged vitamin B metabolites. Curr. Opin. Plant Biol. 25: 98-106.
• Comparot-Moss, S. and Denyer, K. (2009) The evolution of the starch biosynthetic pathway in cereals and other grasses. J. Exp. Bot. 60: 2481-2492.
• Caspar, T., Huber, S.C., and Somerville, C. (1985) Alterations in Growth, Photosynthesis, and Respiration in a Starchless Mutant of Arabidopsis thaliana (L.) Deficient in Chloroplast Phosphoglucomutase Activity. Plant Physiol 79: 11-17.

タイトルに関連する用語 (10件)： プラスチド ,  葉酸 ,  Arabidopsis ,  光合成 ,  糖 ,  流入 ,  トリガー ,  澱粉 ,  生合成 ,  阻害