光合成を改善するための標的酵素

近年、光合成を制限する酵素を特定するために多大な努力が払われてきた。 フラックスに対して高度な制御を発揮する酵素は、光合成を強化するための工学的ターゲットとして使用できます。

しかし、次のようないくつかの標的酵素は過剰発現します。 セドヘプツロース-1,7-ビスホスファターゼ (SBPase)、両方とも in vitro で光合成を促進することが示されています。 が - と 下-標的酵素トランスケトラーゼの発現により、光合成速度が低下した。

A 中国科学院大学およびイリノイ大学のHonglong Zhao、Qiming Tang、Tiangen Chang、Yi Xiao、Xin-Guang Zhuによる新しい論文が、 <font style="vertical-align: inherit;">in silico</font> 植物がこれらの予期せぬ結果の起源を明らかにする.

「私たちは、カルビン・ベンソン回路（CBC）のフラックスがCBC内の酵素活性と中間濃度によってどのように影響を受けるかを調べ、このサイクルにおけるいくつかの酵素の操作が光合成速度に影響を及ぼさない理由を明らかにしたかったのです」とZhao氏は述べた。

著者らは、酵素濃度の正または負の倍率変化が正味の光合成 CO に及ぼす影響を決定した。₂ 光合成炭素代謝の動的システムモデルを使用した取り込み速度。

彼らは、一部の酵素については、光合成 COXNUMX が₂ 吸収速度は酵素活性とともに増加し、その後横ばい状態となった。他の酵素では、光合成CO₂ 取り込み速度は、最初は酵素活性とともに増加し、その後減少しました。 Zhao 氏は次のように説明します。「一部の酵素が二相性反応を生成することを発見して驚きました。 CBC 内の二相性酵素の位置と、各酵素ステップの酵素と中間体の関係を分析することにより、これらの酵素が常に共有基質の XNUMX つを消費するサブサイクルで反応を触媒し、生成物が次の目的で使用されることを確認できました。次のサブサイクルの反応のための基質。」

効率的な CO を得るには、二相性酵素の能力を狭い範囲内に維持する必要があります。₂ 固定磁束。 二相性酵素の能力が過剰な場合、共有基質は主に XNUMX つのサブサイクルで使用され、別のサブサイクルでの反応の制限となります。 結果として、酵素能力の増加により、CBC の流量は増加するのではなく、減少します。 この理由から、これらの酵素は光合成の遺伝的改良の理想的な標的ではないと著者らは結論付けている。