抄録
硫黄欠乏条件下のシロイヌナズナにおける遺伝子発現と代謝物蓄積の経時変化を網羅的に解析し，一括学習自己組織化マッピング (BL-SOM) でクラスタリングすることで同調的に制御される遺伝子群が予測できた．この統合解析およびクラスタリングは，同一代謝経路で働く遺伝子群の予測に有効であり，新規グルコシノレート (GLS) 生合成酵素遺伝子の機能同定が成されている (1)．本研究では他の生合成遺伝子の機能同定を目指し，未同定であるロイシン (Leu) 生合成酵素遺伝子を予測した．
メチオニン由来の GLS生合成では，Leu 生合成と類似する4段階の側鎖伸長反応が推定されている．また，AraCyc などの代謝物データベースでは，配列の相同性からLeu 生合成の各ステップに複数の候補遺伝子が示されている．そこで，これらの遺伝子群をBL-SOMで調べた．この結果，既報のGLS 生合成遺伝子と同調的に制御されるものとしてGLS側鎖伸長遺伝子群 (GLS-ELONG) が推定された．このGLS-ELONG以外の酵素遺伝子が真のLeu生合成遺伝子であると考えられる．これまでに，Leu生合成遺伝子欠損株 (大腸菌，酵母) を用いた相補実験が行なわれているが，GLS-ELONG候補もLeu欠損を相補することから，両生合成遺伝子機能に関する明確な議論はなされていない．現在これらの候補遺伝子の酵素機能をタンパク質レベルで解析中である．
1. Hirai et al., JBC, 280, 25590-25595 (2005)
