植物が硫黄の不足に応じてグルコシノレートの生合成を止める仕組みを発見 ～野菜を食べて発がん予防に期待～

　九州大学大学院農学研究院の丸山明子准教授らの研究グループは、ドイツマックスプランク研究所のRainer Hoefgenグループディレクターらの研究グループ、福井県立大学の仲下英雄教授らの研究グループ、ドイツケルン大学のTamara Gigolashvili教授、秋田県立大学の小西智一准教授、ミシガン州立大学の髙橋秀樹教授、千葉大学/理化学研究所の斉藤和季教授との共同研究により、植物が硫黄の少ない環境におかれた時に発現するタンパク質SDIが、グルコシノレートの生合成を抑制すること、その抑制がグルコシノレート生合成の促進因子MYB28との相互作用によることを世界で初めて明らかにしました。
　硫黄は動植物の生存になくてはならない元素です。植物は硫黄を硫酸イオンとして取り込み、アミノ酸やタンパク質などとともに、人間にとって有用な化合物を多く合成しています。アブラナ科植物が作るグルコシノレートは、硫黄の貯蔵や病害虫を寄せつけない働きをするとともに、発がんを予防します。環境中の硫黄が不足すると、植物はタンパク質合成に使う硫黄を増やすためにグルコシノレートの合成を抑えます。しかし、その仕組みは解明されていませんでした。
　研究グループは、硫黄が不足した時に遺伝子発現の上昇するSDIというタンパク質がグルコシノレートの生合成を抑制することを明らかにしました。SDIはMYB28と相互作用し、その働きを抑えることで、特にメチオニン由来グルコシノレートの生合成を抑制します。環境に応じた植物の代謝変換、有用化合物グルコシノレートの生合成調節に関する新しい発見です。この発見により、植物中のグルコシノレート量を調節することが可能になりました。アブラナ科の野菜には、白菜やキャベツ、小松菜などたくさんの種類があり、グルコシノレートを増やした野菜を食べることで、病気を予防することが期待されます。今後は、植物の成長との関係､硫黄が不足してSDIが増える仕組みを明らかにしていきます。
　本研究成果は、2016 年10 月7日(金)午後2時(米国東部時間)に、国際学術雑誌『Science Advances』にオンライン掲載されました。