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J-GLOBAL ID：201902232461978795   整理番号：19A2647988

Arabidopsisにおける異種リジンデカルボキシラーゼ遺伝子の発現による窒素含有代謝産物の代謝多様化【JST・京大機械翻訳】

Metabolic diversification of nitrogen-containing metabolites by the expression of a heterologous lysine decarboxylase gene in Arabidopsis

著者 (11件)： Shimizu Yohei (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Shimizu Yohei (RIKEN Center for Sustainable Resource Science, 1-7-22 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, 230-0045, Japan) ,  Rai Amit (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Okawa Yuko (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Tomatsu Hajime (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Sato Masaru (Kazusa DNA Research Institute, 2-6-7 Kazusa-Kamatari, Kisarazu, Chiba, 292-0818, Japan) ,  Kera Kota (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Suzuki Hideyuki (Kazusa DNA Research Institute, 2-6-7 Kazusa-Kamatari, Kisarazu, Chiba, 292-0818, Japan) ,  Saito Kazuki (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan) ,  Saito Kazuki (RIKEN Center for Sustainable Resource Science, 1-7-22 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, 230-0045, Japan) ,  Yamazaki Mami (Graduate School of Pharmaceutical Sciences, Chiba University, 1-8-1 Inohana, Chuo-ku, Chiba, 260-8675, Japan)
資料名： Plant Journal  (Plant Journal)
巻： 100  号： 3  ページ： 505-521  発行年： 2019年 
JST資料番号： A1374A  ISSN： 0960-7412  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： リジンデカルボキシラーゼは植物Lys由来アルカロイドの生合成の分岐点としてL-リジンをカダベリンに変換する。カダベリンはLys由来アルカロイドの生合成に寄与するが,代謝中間体及び関与する酵素を含むその異化は知られていない。ここでは,Lupinus angustifolia(La-L/ODC)から外因性リジン/オルニチンデカルボキシラーゼ遺伝子を発現することによりトランスジェニックArabidopsis系統を作成し,出現した生合成経路の産物としてカダベリン由来代謝産物を同定した。非標的代謝プロファイリングにより,ポリアミン代謝のアップレギュレーション,フェニルプロパノイド生合成およびトランスジェニック系統におけるいくつかのLys由来アルカロイドの生合成を観察した。さらに,非形質転換対照と比較して,トランスジェニック系統で特異的に検出されたいくつかのカダベリン由来代謝産物を見出した。これらの中で,3つの特異的代謝産物が同定され,5-アミノペンタナール,5-アミノペンタノアートおよびδ-バレロラクタムとして確認された。代表的なトランスジェニック系統(DC29)におけるカダベリン異化を,安定同位体標識[α-15N]または[ε-15N]-L-リジンの供給により追跡した。著者らの結果は,同定された特異的代謝産物特性に対する両アイソトポマからの類似の15N取込比を示し,これらの代謝産物がカダベリンの対称構造を介して合成されることを示した。本研究において特異的生化学反応を触媒することにより既知あるいは同定された代謝産物化学及び酵素に基づく代謝産物の生合成経路を提案した。本研究は,有望な活性を持つ酵素のこのプールが植物における代謝産物多様化の駆動力であることを示す。従って,本研究はカダベリンの異化機構を理解するための価値ある情報を提供するだけでなく,カダベリン蓄積が植物の化学修飾を拡大する因子の一つであることを示し,Lys由来アルカロイド生合成の出現をもたらす可能性がある。Copyright 2019 Wiley Publishing Japan K.K. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： ポリアミン ,  触媒 ,  *代謝産物 ,  アップレギュレーション ,  *遺伝子 ,  ハウチワマメ属 ,  *代謝 ,  生合成 ,  *多様化 ,  *窒素 ,  *Arabidopsis ,  異化 ,  生化学 ,  アルキレンジアミン ,  ジアミン
準シソーラス用語： 生合成経路 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： リジンデカルボキシラーゼ ,  カダベリン異化 ,  Arabidopsis thaliana ,  化学多様性 ,  非標的メタボローム解析 ,  Lys由来アルカロイド

分類 (3件)： 物質の代謝  (EH02050Q) ,  遺伝子発現  (EC02040Q) ,  植物生理学一般  (EH02010Y)

物質索引 (1件)： カダベリン

タイトルに関連する用語 (8件)： Arabidopsis ,  リジンデカルボキシラーゼ ,  遺伝子 ,  発現 ,  窒素 ,  代謝産物 ,  代謝 ,  多様化