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細胞質フェニルアラニン生合成経路によるオーキシン形成の制御
Modulation of auxin formation by the cytosolic phenylalanine biosynthetic pathway.
PMID: 32284603 DOI: 10.1038/s41589-020-0519-8.
抄録
植物では、フェニルアラニン生合成は2つのコンパートメントに分離された経路を介して行われる。細胞質経路のコミットされたステップを触媒するペチュニアコリスメートミューターゼ2（PhCM2）の過剰発現は、細胞質フェニルアラニン生合成のフラックスを増加させたが、逆説的にフェニルアラニンとフェニルアラニン由来の揮発性物質の全体的なレベルを減少させた。同時に、インドール-3-酢酸とその前駆体であるインドール-3-ピルビン酸を含むオーキシン類のレベルも上昇した。生化学的および遺伝子解析の結果、細胞質フェニルアラニン生合成とトリプトファン依存性オーキシン生合成の間には、細胞質フェニルアラニン生合成経路の中間体であるフェニルピルビン酸をオーキシン形成のアミノアクセプターとして利用するアミノトランスフェラーゼを介した代謝クロストークが存在することが明らかになった。
In plants, phenylalanine biosynthesis occurs via two compartmentally separated pathways. Overexpression of petunia chorismate mutase 2 (PhCM2), which catalyzes the committed step of the cytosolic pathway, increased flux in cytosolic phenylalanine biosynthesis, but paradoxically decreased the overall levels of phenylalanine and phenylalanine-derived volatiles. Concomitantly, the levels of auxins, including indole-3-acetic acid and its precursor indole-3-pyruvic acid, were elevated. Biochemical and genetic analyses revealed the existence of metabolic crosstalk between the cytosolic phenylalanine biosynthesis and tryptophan-dependent auxin biosynthesis mediated by an aminotransferase that uses a cytosolic phenylalanine biosynthetic pathway intermediate, phenylpyruvate, as an amino acceptor for auxin formation.