抄録
植物にとってデンプンはエネルギーおよび炭素源として重要な貯蔵物質であり、α-アミラーゼはその貯蔵デンプンを分解する主要酵素として知られている。しかしながらα-アミラーゼが光合成組織および胚乳以外の組織でデンプン分解に関与するか否かについては未だにはっきりした結論が得られていない。本報告においては、α-アミラーゼI-1発現抑制および過剰発現イネ系統を用いて葉緑体のデンプン代謝におけるα-アミラーゼI-1の関与を検討した。α-アミラーゼI-1抑制系統のイネ種子においては胚乳の貯蔵デンプンの分解が抑制され、発芽および伸長生長の遅延が見られた。しかし、糖を加えることによってその遅れは回復し、興味深いことに、糖存在下で伸長生長させた葉においてデンプンの蓄積増加が見られた。これとは対照的に、α-アミラーゼI-1過剰発現体では葉におけるデンプン蓄積の減少が見られた。抗α-アミラーゼI-1抗体を用いた免疫電顕観察および単離葉緑体を用いた解析から、糖鎖を持つ成熟型のα-アミラーゼI-1が葉細胞の葉緑体に局在していることが示された。さらにα-アミラーゼI-1/GFP融合蛋白をイネ緑葉細胞に発現させ、その局在を調べたところ、GFP蛍光はクロロフィル自家蛍光と一致していた。これらの結果から、α-アミラーゼI-1はイネ緑葉細胞の葉緑体に局在化し、そのデンプン代謝に関与していると結論された。
