マロ酸アスパラギン酸シャトルによるグリオキシソームにおけるNADHの酸化

発芽したヒマラエ豆骨骨症から分離されたグリオキシソームは、脂肪酸のベータ酸化によりNADHを蓄積します。グルタミン酸を利用することにより、グリオキシソームとミトコンドリアに存在するオキサロ酢酸アミノトランスフェラーゼとマロ酸デヒドロゲナーゼを利用することにより、同等物を減少させることが、マリン酸アスパラギン酸シャトルによってオルガネラ間で移動する可能性があります。精製されたグリオキシソームにアスパラギン酸プラスアルファケトグルタル酸塩を添加すると、蓄積されたNADHの急速な酸化がもたらされ、アミノトランスフェラーゼ活性の阻害剤であるアミノオキシアセテートによって酸化が予防されました。精製されたグリオキシソームにおけるクエン酸塩シンテターゼ活性は、グルタミン酸酸塩に容易に結合できます：オキサロアセテートの供給源としてのオキサロアセテートアミノトランスフェラーゼ活性は、デヒドロゲナーゼとマロン酸の結合により、クエン酸塩の形成率が低くなりました。スクロースまたはパーコール勾配で精製されたグリオキシソームは、低分子量化合物に透過性がありました。提案されたシャトル中間体の特定の輸送メカニズムについては、証拠は得られませんでした。この結果は、グリオキシソマール経路にマロ酸アスパラギン酸シャトルを組み込んだ糖新生代謝の改訂モデルをサポートしています。

Glyoxysomes isolated from germinating castor bean endosperm accumulate NADH by beta-oxidation of fatty acids. By utilizing the glutamate: oxaloacetate aminotransferase and malate dehydrogenase present in glyoxysomes and mitochondria, reducing equivalents could be transferred between the organelles by a malate-aspartate shuttle. The addition of aspartate plus alpha-ketoglutarate to purified glyoxysomes brought about a rapid oxidation of accumulated NADH, and the oxidation was prevented by aminooxyacetate, an inhibitor of aminotransferase activity. Citrate synthetase activity in purified glyoxysomes could be coupled readily to glutamate: oxaloacetate aminotransferase activity as a source of oxaloacetate, but coupling to malate dehydrogenase and malate resulted in low rates of citrate formation. Glyoxysomes purified in sucrose or Percoll gradients were permeable to low molecular weight compounds. No evidence was obtained for specific transport mechanisms for the proposed shuttle intermediates. The results support a revised model of gluconeogenic metabolism incorporating a malate-aspartate shuttle in the glyoxysomal pathway.