オオムギ胚乳の1,3:1,4-β-グルカン合成酵素の性質

抄録

　1,3:1,4-β-グルカンは単子葉植物の細胞壁の主要成分であるが、その合成酵素は未だ同定されていない。本研究ではオオムギ胚乳の1,3:1,4-β-グルカン合成酵素（GTase）の性質を調べた。
　開花後3週目の登熟過程のオオムギ（四国裸97号）の胚乳から膜画分を調製して酵素源とした。UDP-[¹⁴C]Glcを基質として反応を行い、得られた転移産物をリケナーゼで分解した。放射標識3-O-β-セロビオシル-グルコースと3-O-β-セロトリオシル-グルコースが生じたので1,3:1,4-β-グルカン合成が確認された。GTaseの最適pHは9.0、最適温度は25°Cで、2 mM MnCl₂により活性は促進された（比活性約300 pmol/min/mg protein）。転移産物をエキソ-β-1,3-グルカナーゼで分解すると放射標識グルコースも検出されるので、1,3-β-グルカン（カロース）も合成されることが判った。オオムギ胚乳の成長段階（開花後7から35日目）を追って酵素活性を測定した結果、GTaseは19日目で最大値を示した。一方、胚乳のアラビノキシラン合成に関わるキシロース転移酵素活性は13-16日目で最大活性を示した。12種類の異なるオオムギ品種・系統の胚乳のGTase活性と1,3:1,4-β-グルカン含量を調べたところ、いくつかの品種・系統で相関性が認められた。