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Planta1989Jun01Vol.178issue(3)

双子葉植物の多様なファミリーにおけるグリシンベタイン合成経路の比較生化学的および免疫学的研究

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

チェノポディアチ科のメンバーは、塩素化されたときに葉にグリシン・ベタイン(ベタイン)の高レベル(>100μmol・(g dw)(-1))を蓄積することができます。Chenopodiaceaeは、2段階のコリン(コリン→ベタインアルデヒド→ベタイン)の2段階の酸化によりベタインを合成し、2番目のステップはベタインアルデヒドデヒドロゲナーゼ(BADH、EC 1.2.1.8)によって触媒されます。双子葉植物のいくつかの遠い関連性ファミリーの種の葉でも高いベタインレベルが報告されており、すべての場合に同じベタイン合成経路が使用されるかどうかの問題を提起しています。・(g dw)(-1)は、Lycium ferocissisimum miers(solanaceae)、Helianthus annuus L.(キク科)、convolvulus arvensis L.(convolvulaceae)、およびamaranthus caudatus L.(amaranthaceae)に存在します。これらの植物、そして彼らが供給されたコリンをベタイン・アルデヒドとベタインに変換できること。Nicotiana Tabacum L.およびLycopersicon lycopersicum(L.)Karst。ex farw。(太陽科)、Lactuca sativa L.(キク科)およびイポモエアpurpurea L.(コンボルフ尿科)もベタインを含んでいたが、低レベル(g dw)(-1)。免疫ブロットティングは、ベタイン蓄積種には、スピンシアoleracea L.(Chenopodiaceae)からBADHに対して上昇した抗体によって認識されたBADH酵素があり、BADHモノマーのMRはすべての場合、63000近くにあることを実証しました。Choline→Betaine Aldehyde→Betaine経路は、初期の被子植物の祖先からの垂直降下によって進化した可能性があり、これらの提案と一致して、マグノリアxソウルギアナの間で広く普及している可能性があります。ベタイン、およびSpinacia oleraceaのBADHに対する抗体と交差したMR 63 000のタンパク質を発現する。

チェノポディアチ科のメンバーは、塩素化されたときに葉にグリシン・ベタイン(ベタイン)の高レベル(>100μmol・(g dw)(-1))を蓄積することができます。Chenopodiaceaeは、2段階のコリン(コリン→ベタインアルデヒド→ベタイン)の2段階の酸化によりベタインを合成し、2番目のステップはベタインアルデヒドデヒドロゲナーゼ(BADH、EC 1.2.1.8)によって触媒されます。双子葉植物のいくつかの遠い関連性ファミリーの種の葉でも高いベタインレベルが報告されており、すべての場合に同じベタイン合成経路が使用されるかどうかの問題を提起しています。・(g dw)(-1)は、Lycium ferocissisimum miers(solanaceae)、Helianthus annuus L.(キク科)、convolvulus arvensis L.(convolvulaceae)、およびamaranthus caudatus L.(amaranthaceae)に存在します。これらの植物、そして彼らが供給されたコリンをベタイン・アルデヒドとベタインに変換できること。Nicotiana Tabacum L.およびLycopersicon lycopersicum(L.)Karst。ex farw。(太陽科)、Lactuca sativa L.(キク科)およびイポモエアpurpurea L.(コンボルフ尿科)もベタインを含んでいたが、低レベル(g dw)(-1)。免疫ブロットティングは、ベタイン蓄積種には、スピンシアoleracea L.(Chenopodiaceae)からBADHに対して上昇した抗体によって認識されたBADH酵素があり、BADHモノマーのMRはすべての場合、63000近くにあることを実証しました。Choline→Betaine Aldehyde→Betaine経路は、初期の被子植物の祖先からの垂直降下によって進化した可能性があり、これらの提案と一致して、マグノリアxソウルギアナの間で広く普及している可能性があります。ベタイン、およびSpinacia oleraceaのBADHに対する抗体と交差したMR 63 000のタンパク質を発現する。

Members of the Chenopodiaceae can accumulate high levels (>100 μmol·(g DW)(-1)) of glycine betaine (betaine) in leaves when salinized. Chenopodiaceae synthesize betaine by a two-step oxidation of choline (choline→betaine aldehyde→ betaine), with the second step catalyzed by betaine aldehyde dehydrogenase (BADH, EC 1.2.1.8). High betaine levels have also been reported in leaves of species from several distantly-related families of dicotyledons, raising the question of whether the same betaine-synthesis pathway is used in all cases.Fast atom bombardment mass spectrometry showed that betaine levels of >100 μmol·(g DW)(-1) are present in Lycium ferocissimum Miers (Solanaceae), Helianthus annuus L. (Asteraceae), Convolvulus arvensis L. (Convolvulaceae), and Amaranthus caudatus L. (Amaranthaceae), that salinization promotes betaine accumulation in these plants, and that they can convert supplied choline to betaine aldehyde and betaine. Nicotiana tabacum L. and Lycopersicon lycopersicum (L.) Karst. ex Farw. (Solanaceae), Lactuca sativa L. (Asteraceae) and Ipomoea purpurea L. (Convolvulaceae) also contained betaine, but at a low level (0.1-0.5 μmol·(g DW)(-1). Betaine aldehyde dehydrogenase activity assays, immunotitration and immunoblotting demonstrated that the betaine-accumulating species have a BADH enzyme recognized by antibodies raised against BADH from Spinacia oleracea L. (Chenopodiaceae), and that the Mr of the BADH monomer is in all cases close to 63 000. These data indicate that the choline→betaine aldehyde→betaine pathway may have evolved by vertical descent from an early angiosperm ancestor, and might be widespread (albeit not always strongly expressed) among flowering plants. Consistent with these suggestions, Magnolia x soulangiana was found to have a low level of betaine, and to express a protein of Mr 63 000 which cross-reacted with antibodies to BADH from Spinacia oleracea.

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