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海洋藻におけるジメチルスルフォニオプロピオネートの合成のための新しい経路

D A Gage¹, D Rhodes, K D Nolte

¹Department of Biochemistry, Michigan State University, East Lansing 48824, USA.

|June 26, 1997

まとめ

海洋藻は,3-ジメチルスルフォニオプロピオネート (DMSP) を生成し,大気中のジメチル硫化物 (DMS) の前身である. 藻類のDMSP合成は植物とは異なり,トランスアミネーションから始まる新しい経路を伴う.

科学分野:

マリン・バイオロジーの海洋生物学
バイオジオケミストリーバイオジオケミストリー
バイオケミストリーバイオケミストリー

背景:

海洋藻から得られた3-ジメチルスルフォニオプロピオネート (DMSP) は,大気中のジメチル硫化物 (DMS) の主要な供給源である.
DMSは,世界の硫黄循環,雲の形成,気候規制において重要な役割を果たしています.
藻類におけるDMSPの生物合成経路は,より高い植物とは異なり,ほとんど不明のままである.

研究の目的:

海洋藻エンテロモルファ・インテスティナリス (Enteromorpha intestinalis) のDMSP生物合成経路を解明する.
この経路が他の重要な植物プランクトン種で保存されているかどうかを判断する.

主な方法:

生体内同位体ラベル付け実験は,Enteromorpha intestinalis.に実施されました.
分析技術を用いた主要な中間物質の特定.
異なる藻類の経路の比較分析.

主要な成果:

Enteromorpha intestinalisにおけるDMSPの合成は,メチオニンから生じる,より高い植物とは異なる新しい経路をたどります.
この経路は,トランスアミネーション,還元,S-メチル化により,4-ジメチルスルフォニオ-2-ヒドロキシブチラート (DMSHB) を形成する.
DMSHBは,3つの多様な植物プランクトン種で重要な中間物質として特定され,経路の保存を示唆しました.

結論:

藻類のDMSPバイオシンセシスは,トランスアミネーションによって開始されるユニークな経路を使用します.
この経路は,DMS生産に重要な異なる藻類クラスで保存されています.
トランスアミネーションステップは,窒素欠乏条件下でのDMSPの増産を説明する可能性がある.

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