植物のクチクラワックスの生合成と分泌

キューティクルは、陸上植物の空中部分を覆っています。それは、カチンポリマーに埋め込まれたアモルファス腔内ワックスと、外側の植物の表面をコーティングし、白っぽい外観を与える心理虫様ワックスクリスタロイドで構成されています。クチクラワックスは、主に非常に長鎖脂肪酸に由来する長鎖脂肪族化合物で構成されています。ワックス生合成は、色素体の脂肪酸合成から始まります。ここでは、非常に長い鎖（C24-C34）への脂肪酸伸長（FAE）、およびこれらの細長い製品のアルカン、二次アルコール、ケトン、原発性アルコール、ワックスエステルへのその後の処理に焦点を当てています。これらのプロセスに関与する遺伝子産物の同一性が出現し始めています。この分野の他の領域は謎めいたままです。たとえば、疎水性ワックス成分が細胞内にどのように移動するか、細胞からどのように輸出されるか、または親水性細胞壁を介して移動する方法はわかりません。細胞内ワックス輸送のために2つの仮説が提示されています：小胞体から原形質膜への脂質の直接移動、およびゴルジ体媒介エキソサイトーシス。WAX輸出におけるABCトランスポーターと非特異的な脂質移動タンパク質の潜在的な役割についても説明します。シロイヌナズナの生化学的ジェネティックおよびゲノムアプローチは、ワックス生合成、分泌、機能に関与する遺伝子産物を特定して特性化するのに特に役立つことを約束します。したがって、現在のレビューは、これらのプロセスを研究するためのモデルとしてシロイヌナズナに焦点を当てます。

The cuticle covers the aerial portions of land plants. It consists of amorphous intracuticular wax embedded in cutin polymer, and epicuticular wax crystalloids that coat the outer plant surface and impart a whitish appearance. Cuticular wax is mainly composed of long-chain aliphatic compounds derived from very long chain fatty acids. Wax biosynthesis begins with fatty acid synthesis in the plastid. Here we focus on fatty acid elongation (FAE) to very long chains (C24-C34), and the subsequent processing of these elongated products into alkanes, secondary alcohols, ketones, primary alcohols and wax esters. The identity of the gene products involved in these processes is starting to emerge. Other areas of this field remain enigmatic. For example, it is not known how the hydrophobic wax components are moved intracellularly, how they are exported out of the cell, or translocated through the hydrophilic cell wall. Two hypotheses are presented for intracellular wax transport: direct transfer of lipids from the endoplasmic reticulum to the plasma membrane, and Golgi mediated exocytosis. The potential roles of ABC transporters and non-specific lipid transfer proteins in wax export are also discussed. Biochemical-genetic and genomic approaches in Arabidopsis thaliana promise to be particularly useful in identifying and characterizing gene products involved in wax biosynthesis, secretion and function. The current review will, therefore, focus on Arabidopsis as a model for studying these processes.