シロイヌナズナのフラボノイド蓄積細胞におけるフラボノイド輸送関連因子の特性解析

Molecular characterization of flavonoid transport-related factors in flavonoid accumulating cells of Arabidopsis

北村 智; 鳴海 一成

Kitamura, Satoshi; Narumi, Issei

フラボノイド化合物は、色素や紫外線防護物質などのさまざまな生理機能を有する重要な植物生産性二次代謝産物で、その生合成過程についてはその全容が明らかになりつつあるのに対して、細胞質で生合成されたフラボノイドが液胞へ輸送・蓄積される過程についてはほとんど不明のままである。われわれはイオンビームにより誘発したシロイヌナズナ突然変異体transparent testa19を単離し、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)と非常に類似性の高いタンパク質をコードする原因遺伝子TT19を同定した。他の植物種における解析から、フラボノイド代謝経路で働くGST様タンパク質は、細胞質領域で生合成されたフラボノイドを液胞で蓄積する際に機能すると考えられているものの、その分子機能に関しては不明な点が多い。そこで、フラボノイドの細胞内輸送機構に関してさらなる知見を得るために、シロイヌナズナ植物体において実際にフラボノイドを蓄積する種皮や胚軸上部などに注目し、TT19を中心とするフラボノイド輸送関連因子について、細胞内局在性やそのフラボノイド依存性などの検討を行ったので報告する。

Flavonoids are secondary metabolites with many important functions in plants, such as acting as pigments and UV-B protectants. Although the mechanisms by which flavonoids are synthesized in the cytosol are considerably elucidated, the mechanisms by which flavonoids are sequestered into the vacuole are poorly understood. We have isolated Arabidopsis mutants with a reduced level of flavonoid pigments, named transparent testa19 (TT19) mutants. The TT19 gene was shown to encode a protein similar to glutathione S-transferase (GST) family. We described here the characterization of flavonoid transport-related factors, such as TT19, in flavonoid accumulating cells of Arabidopsis.