2022年06月27日

北大、タマネギの糖質分解に関わる酵素遺伝子同定

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：北海道大学

北海道大学農学研究院の志村華子講師らの研究グループは27日、タマネギで初めてとなるフルクタン分解酵素をコードする遺伝子を見出し、その酵素機能や細胞内局在を明らかにしたと発表した。 　タマネギはフルクタンと呼ばれる炭水化物を食用部位である鱗茎に蓄積する。フルクタンの合成に関わる酵素遺伝子は以前から見つかっていたが、分解に関わる酵素遺伝子は長い間発見されていなかった。 　 　研究グループは今回、フルクタン代謝に関わる遺伝子探索を行い、液胞型のインベルターゼにアミノ酸相同性をもつ遺伝子を発見した。この遺伝子の翻訳産物を植物や酵母細胞で発現させ、どのような酵素活性を持つのかを調べたところ、フルクタンを分解する活性を持つことがわかった。 　 　他の植物で見つかっているフルクタン分解酵素は、細胞壁のインベルターゼと高いアミノ酸相同性を持っているが、今回タマネギで見つかったフルクタン分解酵素は液胞型のインベルターゼとアミノ酸相同性を示すという珍しい特徴を持っていた。 　 　研究グループは今回、このタマネギのフルクタン分解酵素の細胞内局在についても調べ、この酵素が実際に植物細胞の液胞に局在することも証明した。フルクタンの代謝に関わる遺伝子の学術的な知見は、タマネギの育種へ活かし、環境ストレスに強く作りやすいタマネギやヒトの健康に役立つフルクタンを多く含むタマネギなど、有用なタマネギ系統の育成に貢献することが期待される。 なお、同研究成果は5月11日公開の「Journal of Experimental Botany」誌に掲載された。 ＜用語の解説＞ ◆フルクタン … スクロース（ショ糖・砂糖）にフルクトースが複数結合した多糖類。10 個程度のフルクトースが結合したものがフルクトオリゴ糖とも呼ばれる。植物によっては、フルクトースの重合度が高いもの（100 個程度）を合成し、例としてイヌリンがある。フルクタンはヒトの消化酵素で分解されず、腸まで到達して腸内細菌に利用される難消化性のオリゴ糖・多糖類であり、ヒトの健康に良い作用を持つ。タマネギ以外に、コムギ、ゴボウ、ヤーコン、アスパラガスなどの植物にも含まれる。 ニュースリリース https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/220627_pr.pdf