アポカロテノイド：ホルモン、菌根代謝産物、香りの揮発性物質

アポカロテノイドは、酸化酵素[カロテノイド切断オキシゲナーゼ（CCOS）]によってカロテノイドから調整され、ポリエン鎖の特異的な二重結合を切断します。切断産物は、ホルモン、シグナル伝達化合物、発色団、香り/香りの成分として作用することができます。最近の進歩は、アポカロテノイドとしてのストリゴラクトンの同定と、シュート分岐阻害剤ホルモンとしての新しい役割の説明でした。ストリゴラクトンは、有害な（寄生虫雑草）と有益な[アーバスキュラー菌根（AM）菌類]根圏住民の両方への植物シグナル伝達にも関与しています。このレビューでは、植物におけるCCDとNCEDと呼ばれるCCOSの特性評価の進捗状況について説明しています。C（40）カロテノイド前駆体の連続切断反応、いくつかのCCOのアポカロテノイド切断オキシゲナーゼ（ACO）の性質、およびコンパートメントのトピックの連続的な切断反応の重要性を強調しています。菌根の根における豊富なC（13）シクロヘキセノンおよびC（14）マイコラディシンアポカロテノイドの生合成に取り組んでいることは、CCD1のCO（27）アポカロテノイド中間体としてのCCD1の新しい役割を明らかにしました。AM誘導アポカロテノイド経路の操作は、AM共生における角cule代謝回転を制御する際のC（13）アポカロテノイドの新規役割をさらに示唆しています。CCD7は生合成のクロスポイントとして確立されており、ストリゴラクトンとAM誘導C（13）アポカロテノイド生合成の両方を制御しています。したがって、2つのアポカロテノイド経路の相互依存性は、寄生虫雑草の感染のAMを介した減少に役割を果たす可能性があります。菌根の根から明らかにされた新しいメカニズムを含め、C（13）香り/香りの揮発性生合成の潜在的なシナリオが議論されています。アポカロテノイド研究の最近の進歩は、基本的な研究のための新しい視点を開きますが、園芸、食品、フレグランス産業のための大きな応用の可能性もあります。

Apocarotenoids are tailored from carotenoids by oxidative enzymes [carotenoid cleavage oxygenases (CCOs)], cleaving specific double bonds of the polyene chain. The cleavage products can act as hormones, signaling compounds, chromophores and scent/aroma constituents. Recent advances were the identification of strigolactones as apocarotenoids and the description of their novel role as shoot branching inhibitor hormones. Strigolactones are also involved in plant signaling to both harmful (parasitic weeds) and beneficial [arbuscular mycorrhizal (AM) fungi] rhizosphere residents. This review describes the progress in the characterization of CCOs, termed CCDs and NCEDs, in plants. It highlights the importance of sequential cleavage reactions of C(40) carotenoid precursors, the apocarotenoid cleavage oxygenase (ACO) nature of several CCOs and the topic of compartmentation. Work on the biosynthesis of abundant C(13) cyclohexenone and C(14) mycorradicin apocarotenoids in mycorrhizal roots has revealed a new role of CCD1 as an ACO of C(27) apocarotenoid intermediates, following their predicted export from plastid to cytosol. Manipulation of the AM-induced apocarotenoid pathway further suggests novel roles of C(13) apocarotenoids in controlling arbuscule turnover in the AM symbiosis. CCD7 has been established as a biosynthetic crosspoint, controlling both strigolactone and AM-induced C(13) apocarotenoid biosynthesis. Interdependence of the two apocarotenoid pathways may thus play a role in AM-mediated reduction of parasitic weed infestations. Potential scenarios of C(13) scent/aroma volatile biogenesis are discussed, including the novel mechanism revealed from mycorrhizal roots. The recent progress in apocarotenoid research opens up new perspectives for fundamental work, but has also great application potential for the horticulture, food and fragrance industries.