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[15N]アンモニウムと[2-15N] Gluトレーサーを使用して、グルタミン酸（GLU）代謝とアミノ酸転座をタバコ（Nicotiana Tabacum L. CV Xanthi）の老年および古い葉で調査しました。葉の年齢に関係なく、[15N]アンモニウム同化は、グルタミンシンテターゼ（GS; EC 6.1.1.3）およびGLUシンターゼ（フェレドキシン[FD] -Gogat; EC 1.4.7.1; Nadh-Gogat; EC 1.4.1.14）を介して発生しました。光と闇、そしてそれはグルーデヒドロゲナーゼに依存しませんでした（GDH; EC 1.4.1.2）。[15N]アンモニウムおよびアンモニウム蓄積パターンは、[2-15N] GLUの脱アミノ化におけるGDHの役割を支持して、2-オキソグルタル酸塩と[15N]アンモニウムを提供します。暗闇では、余分な[15N]アンモニウムがアスパラギンに組み込まれ、追加の解毒分子として機能しました。師部樹液の一定のGLUレベルは、葉の年齢に関係なく、GLUが継続的に合成され、師部に供給されたことを示唆しています。glu1遺伝子のプロモーター（シロイヌナズナ[シロイヌナズナthaliana] fd-gogatをコードする）のプロモーターを抱えるトランスジェニックタバコ系統を使用したさらなる研究は、Gusレポーター遺伝子に融合したため、fd-gogatの発現は古い葉と比較して若い葉で高いままであることが明らかになりました。葉肉と比較して静脈の方が多い。共焦点レーザースキャン顕微鏡検査は、FD-Gogatタンパク質を葉静脈の師部コンパニオン細胞に浸透させた要素錯体に局在化しました。結果は、アミノ酸の合成と輸送のためにGLUを供給する際のFD-Gogatの役割と一致しています。まとめると、データは、GS-Gogat経路とGDHがタバコの葉のソースシンク窒素サイクルで明確な役割を果たすという証拠を提供します。
[15N]アンモニウムと[2-15N] Gluトレーサーを使用して、グルタミン酸（GLU）代謝とアミノ酸転座をタバコ（Nicotiana Tabacum L. CV Xanthi）の老年および古い葉で調査しました。葉の年齢に関係なく、[15N]アンモニウム同化は、グルタミンシンテターゼ（GS; EC 6.1.1.3）およびGLUシンターゼ（フェレドキシン[FD] -Gogat; EC 1.4.7.1; Nadh-Gogat; EC 1.4.1.14）を介して発生しました。光と闇、そしてそれはグルーデヒドロゲナーゼに依存しませんでした（GDH; EC 1.4.1.2）。[15N]アンモニウムおよびアンモニウム蓄積パターンは、[2-15N] GLUの脱アミノ化におけるGDHの役割を支持して、2-オキソグルタル酸塩と[15N]アンモニウムを提供します。暗闇では、余分な[15N]アンモニウムがアスパラギンに組み込まれ、追加の解毒分子として機能しました。師部樹液の一定のGLUレベルは、葉の年齢に関係なく、GLUが継続的に合成され、師部に供給されたことを示唆しています。glu1遺伝子のプロモーター（シロイヌナズナ[シロイヌナズナthaliana] fd-gogatをコードする）のプロモーターを抱えるトランスジェニックタバコ系統を使用したさらなる研究は、Gusレポーター遺伝子に融合したため、fd-gogatの発現は古い葉と比較して若い葉で高いままであることが明らかになりました。葉肉と比較して静脈の方が多い。共焦点レーザースキャン顕微鏡検査は、FD-Gogatタンパク質を葉静脈の師部コンパニオン細胞に浸透させた要素錯体に局在化しました。結果は、アミノ酸の合成と輸送のためにGLUを供給する際のFD-Gogatの役割と一致しています。まとめると、データは、GS-Gogat経路とGDHがタバコの葉のソースシンク窒素サイクルで明確な役割を果たすという証拠を提供します。
Glutamate (Glu) metabolism and amino acid translocation were investigated in the young and old leaves of tobacco (Nicotiana tabacum L. cv Xanthi) using [15N]ammonium and [2-15N]Glu tracers. Regardless of leaf age, [15N]ammonium assimilation occurred via glutamine synthetase (GS; EC 6.1.1.3) and Glu synthase (ferredoxin [Fd]-GOGAT; EC 1.4.7.1; NADH-GOGAT; EC 1.4.1.14), both in the light and darkness, and it did not depend on Glu dehydrogenase (GDH; EC 1.4.1.2). The [15N]ammonium and ammonium accumulation patterns support the role of GDH in the deamination of [2-15N]Glu to provide 2-oxoglutarate and [15N]ammonium. In the dark, excess [15N]ammonium was incorporated into asparagine that served as an additional detoxification molecule. The constant Glu levels in the phloem sap suggested that Glu was continuously synthesized and supplied into the phloem regardless of leaf age. Further study using transgenic tobacco lines, harboring the promoter of the GLU1 gene (encoding Arabidopsis [Arabidopsis thaliana] Fd-GOGAT) fused to a GUS reporter gene, revealed that the expression of Fd-GOGAT remained higher in young leaves compared to old leaves, and higher in the veins compared to the mesophyll. Confocal laser-scanning microscopy localized the Fd-GOGAT protein to the phloem companion cells-sieve element complex in the leaf veins. The results are consistent with a role of Fd-GOGAT in supplying Glu for the synthesis and transport of amino acids. Taken together, the data provide evidence that the GS-GOGAT pathway and GDH play distinct roles in the source-sink nitrogen cycle of tobacco leaves.
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