イネにおける澱粉代謝関連酵素の応用分子細胞生物学的研究

摘要

澱粉は陸上植物に普遍的にそして豊富に存在する貯蔵多糖である.植物における澱粉代謝の研究は発芽穀類種子において精力的に行われているが,この澱粉分解に関与する酵素は種々のアミラーゼであり，なかでも中心的な役割を果たしているのがα-アミラーゼである.α-アミラーゼは分泌性酵素であり，発芽穀類種子では胚盤上皮細胞及びァリューロン層細胞において合成され，澱粉貯蔵組織である胚乳に分泌される.イネα-アミラーゼについては分泌性糖蛋白質の生合成，細胞内輸送並びに分泌制御という観点を中心に研究が繰り広げられ，一方で，イネα-アミラーゼAmyI-1を含むいくつかの糖蛋白質や膜蛋白質が，分泌経路から膜交通を介して葉緑体やアミロプラスト等のプラスチドに輸送されて局在化することが見出された.近年，高温登熟による玄米の白濁化等の品質低下は農業現場で大きな問題となっている.イネの主要α-アミラーゼがプラスチドに局在化し，機能するという事実は，イネ高温登熟による玄米の白濁化等，澱粉代謝が関わる生理現象の真の理解につながるものと考えられる.