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J-GLOBAL ID：201902234099408684   整理番号：19A1548609

澱粉シンターゼIまたは分岐酵素IIB活性を欠くイネ突然変異体は澱粉生合成蛋白質複合体を変化させる【JST・京大機械翻訳】

Rice Mutants Lacking Starch Synthase I or Branching Enzyme IIb Activity Altered Starch Biosynthetic Protein Complexes

著者 (7件)： Crofts Naoko (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan) ,  Iizuka Yuriko (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan) ,  Abe Natsuko (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan) ,  Miura Satoko (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan) ,  Kikuchi Kana (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan) ,  Matsushima Ryo (Institute of Plant Science and Resources, Okayama University, Okayama, Japan) ,  Fujita Naoko (Department of Biological Production, Faculty of Bioresource Sciences, Akita Prefectural University, Akita, Japan)
資料名： Frontiers in Plant Science (Web)  (Frontiers in Plant Science (Web))
巻： 9  ページ： 1817  発行年： 2018年 
JST資料番号： U7094A  ISSN： 1664-462X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 澱粉の主要成分であるアミロペクチンは,澱粉シンターゼ(SSs)と分岐酵素(BEs)の複数のアイソザイムの相乗活性により合成される。アミロペクチン分枝の頻度と長さは澱粉の機能性を決定する。イネ胚乳において,BEIIbはアミロペクチンの短い側鎖を生成し,SSIはそれらの分枝を伸長させ,それはSSIIaによりさらに伸長され得る。これらの酵素の不在はアミロペクチン構造に大きく影響する。SSIIaはジャポニカ米において低活性であるが,SSI,SSIIa及びBEIIbは互いに結合し,他の澱粉生合成酵素と結合する。本研究の目的は,澱粉生合成酵素複合体の活性がSSIまたはBEIIbの不在下でどのように補償されるか,また補償効果がBEIIbの不在下または不活性BEIIbの存在下で異なるかどうかを理解することであった。澱粉生合成酵素間の相互作用を,1つのss1ヌル変異体と2つのbe2bジャポニカ米突然変異体(BEIIbを産生しない突然変異体を産生する突然変異体)を用いて分析した。発育中のイネ種子から抽出した可溶性蛋白質をゲル濾過クロマトグラフィーにより分離した。BEIIb活性がない場合,BEIIaは広い分子量範囲(60~700kDa)で溶出した。野生型のBEIIaは300kDa以下の質量で溶出した。さらに,不活性BEIIbの大部分は,700kDa以上の質量分率で,SSI,SSIIaおよびBEIと共溶出したが,野生型では少量のこれらのアイソザイムのみが見出された。be2b系統と比較して,ss1突然変異体は蛋白質プロファイルに微妙な差異を示したが,過剰700kDa画分におけるSSIIa,SSIIVbおよびBEIの量は増加した。免疫沈降により,ss1変異体におけるSSIIaとBEIIbの関連性の低下が明らかになったが,BEIIbとSSI,SSIIa,SSIVb,BEIおよびBEIIaとの関連は,不活性BEIIb酵素を産生するbe2b変異体においてより顕著であった。質量分析およびウェスタンブロット法により,SSI,SSIIa,SSIIIa,BEI,BEIIa,澱粉ホスホリラーゼ1およびプルanaseは,be2b変異体における澱粉粒に結合したが,野生型およびss1変異体においては結合しないことを明らかにした。これらの結果はアミロペクチン生合成の機構の理解を助けるであろう。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *生合成 ,  *澱粉 ,  澱粉粒 ,  アイソザイム ,  溶出 ,  *酵素 ,  合成酵素 ,  相互作用 ,  側鎖 ,  ウェスタンブロット法 ,  野生型 ,  *タンパク質 ,  胚乳 ,  アミロペクチン
準シソーラス用語： ジャポニカ米 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： イネ ,  澱粉 ,  アミロペクチン ,  澱粉シンターゼ ,  澱粉分岐酵素 ,  蛋白質-蛋白質相互作用

分類 (2件)： 澱粉  (FJ05030W) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

引用文献 (61件)：

• Abe N., Asai H., Yago H., Oitome N. F., Itoh R., Crofts N., et al (2014). Relationships between starch synthase I and branching enzyme isozymes determined using double mutant rice lines. BMC Plant Biol. 14:80. doi: 10.1186/1471-2229-14-80
• Ahmed Z., Tetlow I. J., Ahmed R., Morell M. K., Emes M. J. (2015). Protein-protein interactions among enzymes of starch biosynthesis in high-amylose barley genotypes reveal differential roles of heteromeric enzyme complexes in the synthesis of A and B granules. Plant Sci. 233 95-106. doi: 10.1016/j.plantsci.2014.12.016
• Asai H., Abe N., Matsushima R., Crofts N., Oitome N. F., Nakamura Y., et al (2014). Deficiencies in both starch synthase IIIa and branching enzyme IIb lead to a significant increase in amylose in SSIIa-inactive japonica rice seeds. J. Exp. Bot. 65 5497-5507. doi: 10.1093/jxb/eru310
• Bao J., Xiao P., Hiratsuka M., Sun M., Umemoto T. (2009). Granule-bound SSIIa protein content and its relationship with amylopectin structure and gelatinization temperature of rice starch. Starch 61 431-437. doi: 10.1002/star.200800115
• Bertoft E. (2017). Understanding starch structure: recent progress. Agron 7:56. doi: 10.3390/agronomy7030056

タイトルに関連する用語 (9件)： 澱粉シンターゼ ,  分岐 ,  酵素 ,  活性 ,  イネ ,  突然変異体 ,  澱粉 ,  生合成 ,  蛋白質複合体