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Plant physiology1999Jul01Vol.120issue(3)

ペパーミントのモノテルペン生合成の原因となる酵素であるリモネンシンターゼは、油腺分泌細胞の白血球生物に局在しています

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

超微細構造の相関、特定の標識、および細胞内分別研究に基づく状況証拠は、少なくともモノテルペン生合成の初期段階がプラスチドで発生することを示しています。(4S) - ミント種のモノテルペン生合成の最初の専用ステップの原因となる - リモネンシンターゼは、長い色素酸除孔ペプチドを持つ前タンパク質として翻訳されているようです。ネイティブ酵素に上昇したポリクローナル抗体を使用した免疫金標識は、エッセンシャルオイル産生の期間中にペパーミント(Mentha x piperita)油腺分泌細胞の白血球形成にリモネンシンターゼの特定の局在を示しました。分泌相腺トリコームの基底および茎細胞の色素体を含む、調査された他のすべての色素体タイプに標識が存在しないことが示されました。さらに、隔離されたエンドウ塩形成を用いた前療法および輸入実験のin vitro翻訳は、この部位での色素体間質への新生タンパク質の輸入と成熟酵素へのタンパク質分解プロセシングを実証する際に一貫していた。これらの実験は、油腺分泌細胞のロイコプラスチドームがリモネンシンターゼの排他的な位置であり、ほぼ間違いなくペパーミントの葉におけるモノテルペン生合成の前のステップであることを確認しています。しかし、ミントにおけるモノテルペン代謝の後続のステップは、油腺細胞の白子形成の外で発生するようです。

超微細構造の相関、特定の標識、および細胞内分別研究に基づく状況証拠は、少なくともモノテルペン生合成の初期段階がプラスチドで発生することを示しています。(4S) - ミント種のモノテルペン生合成の最初の専用ステップの原因となる - リモネンシンターゼは、長い色素酸除孔ペプチドを持つ前タンパク質として翻訳されているようです。ネイティブ酵素に上昇したポリクローナル抗体を使用した免疫金標識は、エッセンシャルオイル産生の期間中にペパーミント(Mentha x piperita)油腺分泌細胞の白血球形成にリモネンシンターゼの特定の局在を示しました。分泌相腺トリコームの基底および茎細胞の色素体を含む、調査された他のすべての色素体タイプに標識が存在しないことが示されました。さらに、隔離されたエンドウ塩形成を用いた前療法および輸入実験のin vitro翻訳は、この部位での色素体間質への新生タンパク質の輸入と成熟酵素へのタンパク質分解プロセシングを実証する際に一貫していた。これらの実験は、油腺分泌細胞のロイコプラスチドームがリモネンシンターゼの排他的な位置であり、ほぼ間違いなくペパーミントの葉におけるモノテルペン生合成の前のステップであることを確認しています。しかし、ミントにおけるモノテルペン代謝の後続のステップは、油腺細胞の白子形成の外で発生するようです。

Circumstantial evidence based on ultrastructural correlation, specific labeling, and subcellular fractionation studies indicates that at least the early steps of monoterpene biosynthesis occur in plastids. (4S)-Limonene synthase, which is responsible for the first dedicated step of monoterpene biosynthesis in mint species, appears to be translated as a preprotein bearing a long plastidial transit peptide. Immunogold labeling using polyclonal antibodies raised to the native enzyme demonstrated the specific localization of limonene synthase to the leucoplasts of peppermint (Mentha x piperita) oil gland secretory cells during the period of essential oil production. Labeling was shown to be absent from all other plastid types examined, including the basal and stalk cell plastids of the secretory phase glandular trichomes. Furthermore, in vitro translation of the preprotein and import experiments with isolated pea chloroplasts were consistent in demonstrating import of the nascent protein to the plastid stroma and proteolytic processing to the mature enzyme at this site. These experiments confirm that the leucoplastidome of the oil gland secretory cells is the exclusive location of limonene synthase, and almost certainly the preceding steps of monoterpene biosynthesis, in peppermint leaves. However, succeeding steps of monoterpene metabolism in mint appear to occur outside the leucoplasts of oil gland cells.

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