根粒菌の増殖と代謝系に及ぼすヒドロキシリシンの 影響

根粒菌の増殖と代謝系に及ぼすヒドロキシリシンの 影響

その他（別言語等）

のタイトル

Effects of hydroxylysine on the growth and metabolism of Rhizobium leguminosrum bv.

phaseoli

著者 大和田 琢二, 井川 香子, 佐藤 哲也

雑誌名 帯広畜産大学学術研究報告. 自然科学

巻 20

号 4

ページ 237‑244

発行年 1998‑06‑30

URL http://id.nii.ac.jp/1588/00001887/

帝大研報知く19摘）：23卜′244  

根粒菌の増殖と代謝系に及ぼす    ヒドロキシリシンの影響   

大和田琢二・井川 香子・佐藤 哲也  

（受理：1997年I1月即日）  

Effects（）fhydroxylyslne（，nthegrowthandmetabolismりf   離血蘭抑ん卵液船脚桝bv・♪如seoJ才・  

TakujiOHW＾L）＾．Keikol（iAWA  andTetsuyaSATO  

摘   要   

根粒菌戯ぬ潮如＝御伽繭血醸砺加．画熔㈲甘の増廊闇ヒドロキシリシン（恥1）によっ   て強く札㈲捲れ，1柵β八（1で50％の抑制効果骨見られた。この効果は細菌の増殖麿に【ヒら′な   かった。またこの晩 2次元蛋白質電気泳動の磁束から，細胞内の蛋白質合成の多くが抑  

制されたが，新たiこ合成きれる蛋白質も見られた。酵素蛋白質の活性染色バターン解析並   びにその活性測定の紆架から，町1によって，窒素間違の反応過程に重要なグルタミン醗   の生命威に間遠した酵素系の活性が高まったことから，Hylが根粒菌のフリーリビング細  

胞からバクケロイドヘの分化に蘭与していかほ巨怖が示唆きれた。   

キーワード：Rhizobiun−，バクテロイド，ヒドUキシリシン（Hyl），ダルクミン取，窒  

素固定  

如拙雨勅用指：ダイズ）などが知られている。根   粒菌のもう一つの特徴は，根粒申で共生型バクテロ  

イドになって，顕著な窒素固定柄性を発現すること   である。この払根粒菌の細胞（フリーリビング細   胞）はバクテロイドと呼ばれる器官へと変形あるい   は肥大化し，増殖機能を喪失すると考えられてしった。  

しかし，培地を適度に希釈するとバクテロイドの鱒   殖が縛開されたことから4−，パタテロイドは増績機曜  

を喪失するのではなく増雛を抑制する化合物の存在   が示唆され，スペルミジン等のポIノアミンにその効  

果が認められ美彗  

緒  

根粒菌は民主1izobiaceae科に属し，マメ科植物の根  

に侵入して根粒を形成する好気性グラム陰性細菌で   ある。酵母エキス培地で増績の適いグループと遅い   グループに分けられ，それぞれガ加■ぬ姉御属，  

動画面海血 邑ぜ沼尾に分類されている川。根粒菌は一   般に比較的高い宿幸特発性を有してま言り，前者には，  

椚心血岬再野間■紘飢淑γ汀珊（宿主：エンドウ，クロ   バー，インゲン），凡批′〃／βJ日柄主：アルファルファ），  

皮．病症狛宿i∴ダイズ），後者には，β和めJ・ゐ払）占む一肌  

帯広畜産大学生物資源科学利  

一）叩対座昭】tpfl如1・eSOt−rCeCh（1−11i山y・ぐ）1〕illjl＝しユーj、7PrSj【yo「A糾iculturea■−dVet軒血明・Mcili（ニ1Ⅰ−▲l  

15   

望38  

大和田琢二・井川香子・佐藤哲也   

著者らは−頒粒菌けリーリビング）が宿主梼物   に感染し，バタテロイドと呼ばれる一つの器官へと  

分化する過程で慮胞が増殖程停止することに興味を   持ち，根粒あるいは宿主の幼根中に含まれる成分と  

蘭び）増殖との関係を調べた。その結果，ヒドロキシ   リシン（牲湘忙フリーリビング細胞とバクテロイドの  

両方に弓削ゝ増補抑制効果が見られた。増殖の抑制効   果はグラム陰性菌，中でも虎ゐゐ8ぬ刑屑に対して強  

く∵作用し」細め凍血凝岬属やグラム陽性菌に対し   ては相対的に弱かった㌔また，増殖の抑制に伴って  

細胞の肥大化が生じ，バクテロイド様の細胞が見ら   れた。Hylは，リシンの炭素の、5位がヒドロキシル   化されたリシン誘導体で，ゼラチン，コラーゲン，  

細菌細胞壁等に存在していると考えられているが， 

根粒や宿主の幼根中には遊離型のHylが1gあたり   0・5J∠nlDl前後含まれていることが明らかになり，恥Ⅰ   は根粒や幼根中で根粒菌の増殖を抑制するとともに，  

バクテロイドヘの分化に関与している可能性が示唆   された。   

本報でjま，Hyl存凝下におけるアリ←リビング細   胞内の蛋白質について，2次元蛋白質電気泳動法を   円いて調べるとともに，酵素蛋白質の惰性染色バタ  

ーンの解析並びにその活性測定を行ったらその時乳   Hylによって，バクテロイドの窒素固定の反応過程  

に重要なグルタミン酸の生育威に開遷した酵素系の   活性の高揚が認められたので報告する。  

実 験 方 法   1。菌株及び培地   

菌株にはDr．1ran15erkum（Agricu】turaI   ResearcIIService∫tヱS工）A，Beltsville，MI））から供   与別冊h触血顔面上海醐壷細面蜘 b町紳如浦   USDA2678を使用した。菌株保存培地にはYEM寒   天培地（5．Ogマンニト」ル，0．5gリン酸ニカリウム，  

0．紬炭酸カルシウム0．2．g硫酸マグネシウムセ水   和物，0．1g塩化ナトリウム，0．紬酵母エキス，15．O   g寒天／L（蒸留水）pH6．8），培養用培地には最少培地  

（10gマくンニトール，け．Olg硫鞍鉄七水和物，0、．15g   塩化かレシジムニ水和物，0．1苫硫酸マグネシウムセ   水和物，0．6g硝酸ナトリウム，0．3gリン酸−カリ   ウム，0．6gリン穀ニカリウム，0．5川gビオナン，0．1   昭チアミン塩酸塩／L（蒸留水）pH6．8）をそれぞれ用い  

た白根准菌（フリーリビング細胞）は30℡Cで震塾培   菱（l帥ストローク／分）し，66伽nlの薗液の濁度の変   化から増殖を軌定した。  

2．無細胞抽出液の術製と蛋白賓の定丑7・別    根粒菌を5m純増少培地で前培養した乱あらかじ   め200mゼの最少培地を人れた5㈹鵬容の三角フラスコ   に移して3nOC，150rpnlで旋回培養した。薗を4勺C，10   矧軌10，000rpmで遠心分離する操作により、集菌し，  

媛衝液（5nmMリン酸一カリウム水酸化ナトリウム，  

0・15M鳩化ナトリウム，PH7．6，あるいは，PBS：  

3．03gリン酸ニナトリウム12水和物，0＿7gリン酸−  

カリウム，6．8g塩化ナトリウム，l丑Ⅰ7．り、）に懸濁し．  

4⊂C∴町分間，16，00如pmで遠心する操作で試料を2   回洗浄した。菌を同じ組成の緩衝液1適に再懸濁し   た後，確育波処理（200Ⅵr，2分間×8剛で菌を破砕   し，40C，1荷札1凱000rpnlで遠心した上滞みを   無細胞抽出液とした。試料中の蛋白質含量は，別わ  

RADPROTEIN ASSAY（Bio RadIリab．）を用い   て，5鮎nmの吸光惰で測定した。標準曲線は牛血清  

アルブミン（BSA）を用いた。  

3．酵素活性測定   

A）NADP依存型グルコース6−リン酸脱水秦野素  

（G6PDH）及び6−ホスホグルコン酸脱水素簡素  

（6PGl）H）：、rassilyらの方法7｝を部分的に改変して   行った已反応混合液［蒸留水1．74蛾1Mトリス緩衝   液（pfi8．5）〔＝5m8，＝5mⅣⅠ塩化ヤダネタウム0．6岨   10rnMNADPO．06打払5OmMG6P（or6PG）0＿3m￡］  

を石英セ／レに入れて浪合し，3分間温度平衡させた   嵐q．15mゼの試料を入れて活性測定を開始した。活   性は340nmの吸光値の変化かち測定した。   

B）NAD依存型G6PDH及びぢPGDH：V苫おily   らの方法7）を部分的に改変して行った。反応浪合液に   蒸留水l．59m色，U．5Mリン醸緩衝液（p耶．6）住．勤軋  

†川5mM塩化マグネシウム0．6鵬，10mMNAnO．06   mゼ，50mMG6P（or6f〉G）0∴ヨmゼ］を用いた。活性は   Aと同様に測定したb   

C）イソクエン酸脱水素酵素（ICDH）：Sar（〉鈍ら   の方法…〉に従って測定した。反応混合液［蒸留水  

1．55mg，0．35MHEPES（p甘7．、8）D．5血ち 81M硫酸   マンガン0．05mgトP．1M硫酸マグネシウム0．05me，  

10nlMNÅDPO．1鵬㌧〔．1Mイソクエン醸三ナトリ   ウム0．5mゼ］を用いた。活性はAと同様に測定した。   

239   I11y‖ngr‖Wthandnletabo】isl110f尺．鹿榊め郎即W桝tⅣ．錘肌頑   

0．25血e，1．4％ APS O．25mg，1．51′Ⅰトリス緩衝液  

（1）H6，射1．25mセ］を用いた。泳動用度衡液にトリスー   グリシン緩衝液（pH8．3）を用いて，ラビダス・ミニス   ラブゲノレ電気泳動装置（アト一社，．へE64討）で，スラ   ブゲル1枚につき9mAでおよそ2時間電気泳動した。  

試料の蛋白質含量は1コームあたり50mgに調製した。   

B）酵素活性染色15）：泳動が終√したゲルを以下   の染色液に入れ，30じじ 2〜4時間，晴所でインキュ   ベートした後，1＿5％酢酸で反応を停止した。   

a）C6Pl〕ⅠⅠ：0．1Mトリスぼ衝源（pH7．5）川Ome，  

ⅧT塩化マグネシウムImゼ，G6P4伽g，NAp（NAl）上り   15mg，NBT（ニトロプル」テトラプリウム）20唯一   PMS（フエナジンメソ硫酸）4mg．   

b）GDH二0，1Mトリス緩衝液（pfI7．5）100瑚，  

グルタミン酸ナトリウム0．8g，NAD3け帽，NBT   乳価㌔PMS4mg，10】11M塩化カルシウムn．2mゼ．   

C）MpH＝〕．1m・Tトリス播衝液（pIi7．5）川加lゼ，  

1MDl．リンゴ酸3J砿NAD訓喝，NBT2nmg，PMS   4‖低．  

5．2次元電気泳動及び蛋白質の染色    Patrickの方法18〉に従って測定した。   

a）1次元臼の泳動（等電点電気泳動）には，レク   タンゲル1杖に対して，0．004％リボフラピン75恥】，  

1〔肋nβ蒸河水中に3Ugアクリルアミド，1．5gビスを  

溶解した溶液（＃315）80t晩409右ナンフォライン（pl：  

3〜10）3州mゼ，蒸留水4mセ，2％11EM七D169劇，10  

％A上】S6mゼでゲルを調製し，約5時間光重合によ   り固化させて作成した。試料の蛋白質含量はlコ」  

ムあたり5伽†gに調製し，40C，飢川Ⅴで2時間電気泳   動後，更に4㈹Vで1時間電気泳動した。泳動後のゲ   ルは平衡化溶液［グリセロール3m＆，川％SDS6．鋸吼   メルカプトエタノール1．5m色，62．5Inル1トリス緩衝鞭  

（pH6，8）川．6鵬］中で約馴分間震塗した。ゲルを   2次元電気泳動用分離ゲルの陰極側に1％アガロ」  

スで固定した後，次の2次元電気泳動を行った。   

b）2次元目の泳動には，分離ゲル［30．8％Dul■a   cr〉717．82血色，1．5Mトリス緩衝液（pl18．9）4．94mゼ，  

蒸留水6．73mlゼ，29らTEⅣIED O．35mゼ，11）％APS   O．036mゼ，10％Sl）S O．細れ濃縮ゲル［蒸留水2．5  

mゼ，30％アクリルアミド及びN，Nメナレンビスアク   l））レアミド0＿75血e，2％TEMEDO＿2コmeJO％APS  

り．035mゼ，1＿5Mトリス緩衝液（pH6．8）1．25me，川    D）NAD依存型リンゴ酸脱水素酵素（M刃11）：  

Mackayらの方法川に従って測定した。反応混合液  

［蒸留水0．31九ゼ，1rl血Ⅰトリス緩衝液（pH8．5）0．12   mゼ．0．5Ill14塩化カリウム0．（15飢ゼ，n，05mM鹿化マン   ガン0．01mg，10mm′INAD D．01【成，0．21nM Lリン   ゴ酸0．05血盟l及び試料0．05t舶を30こC，20分間インキ   エペート後川．5mゼのU，1％2，4ジニトロフユニルヒ   ドラジンを加え，宰温で10分間インキュペー卜したっ   そして，2撼の2N水酸化ナトリウムを加え，40C，  

5分間，6，t100gで遠心分離した後，上澄みの坂北値  

（580或し）は45011m）を測定した。   

E）ED酵素（6ホスホグルコン酸ヒドラターゼ，  

ホスホ2ケト3デオヰシグルコン酸アルドラー   ゼ）：Lessieらのカ法1Z）を部分的に政変して行った。  

反応混合液［蒸留水0．25礪，lmlトリス緩衝液  

（pH8．5）〔）．1鵬e，（＝Mメルカプトユタノ」ル…5姐   50m〜Ⅰ6PGn．05舶」及び試料n．他面偉用いた。活性   はDと同様に測定した。  

1り N八nPH依存型グルタミン幣シンタゼ（GS）：  

MarcjaとEthanの方法1封を部分的に改変して行っ   たっ反応混合液［蒸留水1．6岨1hサトリス緩衝液  

（pH8．5）（）．15m但，川mMNADPH（imゼ，n＿5n抽Ⅰ   塩化マグネシウム0．6mゼ，5nmⅨ・12−ケトグルタール酸   0．3mg］及びn．05mゼの試料を混合し，3分間温度平衡   後，0．15mゼの5批正ⅥLグルタミンを加えて反応を測   定したか惰性は34Un】¶の吸光値から測定した。   

G）NADPH依存グルダミン礫脱水素酵素  

（Gl）Il）：MbrciaとEtha11の方法上3】を部分的に改   変して行った。反応混合液［蒸留水l．24m軋1Mリン   醗緩衝液（p上17．6）n．伽吼〔．5mM塩化マグネシウ   ム0．6mゼ，50nlN†2ケトグルタール酸0．3mゼ］及び   n．鴨郎の試料を混合し，3分間湿度平衡後，0．5mゼの   0，3M塩化アンモニウムを加えた。活性は340Tlnlの吸   光値から測定した。  

4．サイモグラム   

A）Iねvisらの方法14一に従い，7．59乙ゲルを用いて   行った。分断ゲルほ0．8％Duracry15．07地1．弧1  

トリス緩衝液（pH8．肛1．錮舶，蒸留水9．梱祓∴憫  

′1Ⅶ湖上仇N，N，N7，NTテトラメナレンジアミン）0．35  

Ⅰ祀，10％APS（遇硫酸アンモニウム）0．D3伽勅，濃縮   ゲル［蒸留水2＿加吼 30リ名アクリルアミド及びN，N   メナレンビスアクリルアミドり．75肌色，2％TEMED  

2」蛾  

大和田一啄二・井川香子・佐藤哲也  

％。S8SO．05細彪］を用いたっ試料は試料溶液Lp＿5M   トリ薫〜額衝液紬耶．8日2畑，1096SDS20r吼 グリ   セロール1〔地色，メルカプトエタノール5m之を蒸留水   で18伽戒に調製した溶液1と1：1に混余し，1nnOC，  

5分間煮沸した。ラビダ款・ミニスタプゲル電気泳  

動装置で，スラブゲル・枚につき15mA，4dCで素よ   若2時蘭電気泳動した。試料の蛋白質含最iま1コー   ムあたり三池唱に調製した。尚，分了牒膏−か一に   E蓋ectr駄どhαr由童』CaIibradon KIT、IPh且r血涙ぬ   C8人ほ用いた。   

e）鼠色ニ殊軌が終了した蛋白質は2D【＄iIver   St油1†In盃iicll壬（Ⅰ）ai】めi上JtlピeChビmica】sC〔りを用   いてアロトプールに従って，鍍染色…法によ狛好色し  

∴∴＝  

実験結果及び考察   

1．Hylの増殖抑制効果   

ヒド打者シリシン（恥・1）を終濃密幻，1I¶M填いば   1mM奮んだ軽少培地にお…ける励如ぬ班   毎野間卸描甲岬りれ．助鞘扉牒瀾儲をFig、1Aヰピ示  

したe Hy卜を含まない条件では，およそ70疇間程度  

で対数期後期から定常期初軌こ移行するが，0．1mM   り1レ1が存在すると，誘導期が滋よそ2び時間生じた   後，増額が回復しくた。ユmルlでは増麹が強弓抑制さわ，  

測定した少なくとも70暗闇は増帝が回復しなかりた9   但し，培薫開始後7り時間以降は増補が緩やかに回復   したことから，生菌掛こ与える影響は少ないと考ぇ   られた。根粒及び植物根には遊灘擾底11汁が試料1ぎ   あたり（J・軸1れ0Ⅰ前後浄まれており，これは適礫アミ   ノ酸（アミノ化合物）紛呈の粛よそ5％に相当すくる。  

鱒って，植物組執如こおいて，根粒菌の増殖がHyl  

によぅて抑制されている可能性が十舟に考えちれた。  

また，根粒菌Ⅶ増殖は，細胞の増績掛こよらずHyl   の添加後すみやかに抑御1されサその効郵ノま測定した   間持続していた（Fig．用）。   

関嚢には示していなしゝが†たとえば，アミ〆漁薗   1樽，メチオニンくびjアナログであるエチオニンを培   地に露細‖した壌合は㌢増殖速度は低下する銑Hy巨㌘  

見られたような鼠浄な増殖の停止は見られなかった。 

従って，上チオニンの場合のように，HyIポリシン   のアナログとして蛋白質中に取り込まれ，聴解が碓   持できなくなる可能性は小さい′と考えられたなまた，  

010ZO3040506D70 010203040506070  

Hours   

Fgurel・E侮cts of hydroxylysine（Hyl）oTlthe growth of凡／eguminosarLlm bv．pJT8S80Ji   USDA2676．  

A）Forty eight hour old cul餌res（0．1hll）were tran5ferred tて）5mlE）†nlinTmal   medium cDntaning Hy［（こ二〉，COntrOJ；△，0，1mM；＋，1mM）at zero tim華and  

incubated at3ODC紳rObica y．B）Forty eight hour ord cultures（0．1ml）w8re   transferredto5mlofmininlalmedLumatzerotineandHyl（1mM）w8SaddJ∋dat   thepointindic融ed bytheさrrOWS． ｝，COntrOl：＋，Zerotime；▲，18h，■，25h，  

用  

HIlrい11粁t珊tl−andnletab口】ism ofガ．返照扉恥軋嘲解恒−」塊根冊勅  

リシン 

が増殖抑制機構に関与している可能惟が高いと考え  

られた。更に，ⅢでラベルLたチミン，ウラシル，  

及びロイシンの培華細胞のDNA，JRNA，蛋白贋≠  

ざ＼8〕取り込み実験の縮架から，RNAと蟹白貿合成が   Hlrl添加後数分内に無添加Tめ場合のこ弓n％程度にきで   急激に抑制され11シ・lによる増殖抑制メかニズムの  

1つである可能怖が示唆きれている。  

2．紆胞内蛋白賓のト丹lによる影響   

Figuγe2に，対数賠殖期中期の培地にHy】（1ゴ仙1）  

を揚油ロした後のン細胞内蛋白質の2次元電気泳動の結   集を鰊添加♂）場合と比較した。その結果，i1〉ヱ1添加   後に消失する華日貨ス′ポットと，避に新たに出現す  

るスポットが見られた。蛋白質の分灘が不十分な領   域（pIニ5〜7）があるため，それらの教に関する止  

辞な【tl足はできないが，克郎で示されてしゝるょうに，  

少なくとも消失するス卦シト（白抜きの矢印）が6，  

出場するスポット（男朱印）が1つ稀認された。こ   れらの結果から，Hさ両二よって蛋白質合成が急故に  

減退する反軌 新たに令成される蛋白質の存在が明  

らかになり，H〉71によって細胞内の代謝系が大きな  

影響を受けていることが推察された。  

3．サイモグラ∴ム解析   

細胞内ク）代表的な脱水素酵素系りうち3種類につ   いて，そのアイソザイムパターンを調べた持その綴   果，全ての酵素でHylに Lるアイソザイムロ）バンド  

′マターンに顔著な変化が見られな（Fig。3）。グルニコ   ス6リン酸脱水素酵素〔G6PI〕H）とリンゴ酸脱水素   酵素（MDHぅについては，甘ylによって活性が増加す  

るアイソザイムも見られたが（Fig．3C），そ鉛他は減   少していた（Fig．声B，C，D）。一九 ダルクミン殿脱   水素酵素（G」）11）では，活性の高まった4種類のア・f  

ソゲイ∠しが確認きれた。これらめ結果から，恥7】に  

よって酵素のアイソザイムパターンが大きく変化す  

るとともに，描性の増加する酵素系と「減少する酵累   系の存在が示唆きれた。，  

4．脱水素酸素及び関連酵素の活性   

Tableに，脱水素酵素系を巾心に，関連する酵素   系わHyl添加後即活性を無添加射場合と比較Lた。  

その結果，NAI）依存型の′t沖GDH（6ホ浅水グルコ   ン醸脱水系酵素）以外尤接仝て有忘な賓化が見られ  

ll；：う   1U  

F檀ure2・Twodim即Siona】electropHoresjspatte「n of   the捷‖イreeextracts如m乱／野Um加5即Um   bv．pわas餌／／USDA26ア6 

Thece＝swe「e冒rDWnjn mi川malmedium如   30。Caer8bicaIly紳dHyl（1相M）wasよddぞd   inthemiddlel（鳩Phase・After24h，Ce砧†ree   extractsw訂息PreP即 e【】即1d50mgofprot扇n   Were8PPliedongelasdescFjbedinM∂teri∂ls   aJld Methpds，Silver st8in was us（ld t8   detect餅Otein spots sep針aled by elさ己tr【ト   Ph〔汀e5is．A，C（〉nt「91；B．Hyladditぬ∩ 

大和田琴二・井川香子・佐藤哲也  

尤。すなわち，G6PDfI（NADP及び′NAI〕依存型），  

ぢPGDH（NADP依存型），ICDH更イヅタエ、ジ革腹   水素酵素L El〕精ホぷホダルコン酸ヒドラターゼ，  

ホス、ホ受ケト3ヂオキシダフレコン懲アルドテー   ゼ）．ゝ′Ⅰ以甘につ持てほ恥1添加後に酸素活性秒減   少が見られ，それぞれコントロールの羞1％，33％，  

27％，4愈％，銅撃，邑3％に減少した。→あ．野草H言と   G畠げプレダミジ酸シン夕ーゼきの満性は蓮に朝日し  

て暴圧，それ着れコントローノら鉛1畠7，宮髄鰐を索L   た（Tablモ）。GpHは生体内ではグルタ蔓許無脅威に   偏っている上着えられてし、るので，Hylによっで，  

細胞内の、グルダミン鹿膏成系が油性経きれてし写る可   能性が尋噸浮れた。   

一般に，根粒菌トニよる窒素醍は，こ卜廿ヂナー  

ゼによって固定きれたアンモエアがグルタミンとし  

て取り込まれ，′さらに，アキ′キラギンやヴレイドの   形となって宿主植物に転流されると考えられてンレ哀る1㌔  

こ、の時，アンモニアの同化過程の望要な酵素として，  

ダノレタミン軽少シターゼとグルダミンシンテ汐−ぜ   が考えられており，これらの濃度がパタテベロイヤヰ   では砥いが1宿主細胞中では高いことなどこからiア   ンモニアの同化は宿主細粒で行おれぞtLlる可能性が   報告されている18）。しかし，′好ダテロギドはずリー9  

ビング細胞とは鼻なり，低分子が透過しやすい非常   に弱い細胞膜や覆われてし丸るた財ま）i′ギグテロイドを   宿主細胞の紐醜成分と分隊し，調製する靡鳶珊いち   れる密度こう、配遠心法のような過程で守ら），細胞内の酵  

素合音は沙なからぬ影響を受らナることが十彗銅こ予測  

ぎれるゐ従って，生体内でのこれら酵素レ戒泌華っ  

いては偵重な検討を要すると考えらある毎   

払たちタ〕以前の新党で，Hyl存在下で軌鮫稚菌  

のフリーリビング調胞の形憩がノ′でタテロイド棟等こ」肥  

大するとともに，バクテロイドのマーカ一極食物の  

一っであるポリヒドロキシ憾轡の細胞内含量が顕著  

に増加することが明ちかになっでいる月今，H欝】が  

フ、リーリビング細胞からパタテロイドへ療分北東関   与していると倣足したとき，グルタミン扱の供給が  確保されること軋窒素固定過程に惑いて非常l乙有  

利であると考えられる。窒素園芸連程に重要なダフレ   タミン数台成系酵素の活性が11y】によって高まづた 

こと軋 根粒菌細胞が帯主牌掛こ感染し，根粒を形   成する過程で，Hylが根粒菌細腕嘩増調恕抑制する    F噂けー鐙3こEn之yme aGti州y s旭ini咤 Of e色＝−楠e  

合涙招CtS什pm斤．由ダUrnfわ耶即Umbv，帥画面   USDA26フ6 

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−2㊤  

243   HlンnI】gr〔川′th顎ndn】eLab（）1jsmol凡／留打rI乙如バα乃【用b、・．ノ兢払脚）Ⅳ   

Table Ef†ect5（〉fHylonenzyme∂Ctivitie与inthece＝freeeXtraCtる†rom伽加加Um晦9Um血5arUnlbv．pわd5細／／  

EllZymleS  

Strajp Hさ′】   G6PDH   6PGDH  

rDI】   ED  

C,DH  GS   ゝlDH  

NADP＋  NAD十  NADP＋  NAD＋  

（t−nj吋叩】〕r弛in）  

凡／．bv．     0．31   0▼25   2．S3   0．3ユ   U．12   t），14   0．06   0，49   2．9ユ   〆ぬ似漬   ＋  り．．5日  （）．52   2．35   0、19  1〕．u4   0，掴   0、06   日．24   2、4日  

Abbreviations used／；Hy］：hydroxy】ysjne．GDti：gLutamate dehydl ogenase．GS：glutamate syllthase，MD主1：  

m油te d由・dl■ogel18琴】G6pDH：gtuCnOSe6ph脚hate d由drogella㌍！＄PGDH二61Phospl10如叩a‡e dだhy   かogenase，lPH：isocltratヂ dehydrogenase．Er）二Erttner−Doudol￣Off pathway enzyl鴨 NADP：nicotinanlide   adenine血1uCleD［idephosphate，NAD：nCOtinanlideaderlirledinllCle融de．  

とともに，バクテロイドへの形態変化に関っている   可能性を示唆してし）るように思われる。  

参 考 文 献   

1）Gibbins．A▼M．、and Gregory，K．F．．Related    ness allユ0叩Rhizol〕iu−−1an〔l∧grobacterju川    SPeeiesdetermilled by threemethods of11u   

⊂1eic a⊂id hybridiza［jo】1．′＆l亡■／t：ri（）［．，111，   

129汗＝Ⅲ72）．  

2）（うndfre‡′，C．A．．Tlle Car（1亡ennid pigmellt；Ⅲd    de（）Xyrib（）nuC】eic acjd base ratio of a    ぷ如五血沈触ノ，上長柁∴机乙■JⅥ鋸〃／．，72．399402   

（1972）．  

3）CTaha【11．1，．11．，Anしjgenicarfillitiesuftheroot   

】−Odule bacte−■ね ofl苧gu】¶e占．＿√ノl弟ビ印加■√jエ   S（了ⅢJ．．29，281−291（1963）．  

4）Ozawa．T，alldTstlji，T．．Inhibjtjo】川fBradyl一    hi∠Obju川1〕aCしeroi（lcel】growLh or】〉′−ビaSt    extracトIllan11it〔■Iagarplates．．わ♪．＿∴5玩75h．   

♪如ヱ／入ち／れ62，539541（1餉＝．  

5）Ozawa，T．al〕dTsuji，T．，Åpossib］erole for    polya【¶inesi11the rビpreSSjon of gru＼Vth of   

頚髄恒張静的甜．康佃血摘bacしeroidsjr】SOy   如月†】110【It】1cs．乃加裏〔ね〃 √輝ぶど（ノ／．了封．899   904（1993）．  

射 Ohwada、TりIgawa，K．．Sato，T．．alldMikami．   

Vしlllhjl〕itj川1しイthc gro＼Vt吏10r〝揖ヱ〔フ／舶桝    bactel￣ia by hydrox）rl）75jtle．βわ∫（・7．β五痛互角   昂肛根城り閑．】3551：j56（19錮）．  

7）17assily．】．R．，Isnlae】，H．L．．a11dEsperaIIZa，  

几′1．R‥ Carbon metabolism enz〉・111eS Of   蛸壷減海相 抽ゆ 仁∴オ c・J血ぜ7′ど∫ ar】d bacteroids．  

叫桝．Em正和朝．。l批7¶抽／リ 6仇 23392ごj42  

（1994）．  

椚Glellll，A．R．．A・1cKay，1．A．．ArⅥ7aS，R．，and   T）ilworth∴M．J．，Sllgar metaboIisnlan〔1the  

Sylnbiotic prdperties of carbohvdrate   mし1tantS Of ム？力加∂7■冊7 毎叩頭粋卿抑．ノ．  

C（〜′7‥′肌（：7℃βゐ／り1こ王0，239245（19鋸）、  

9）Sal￣nS（），S．，Gle】1n．A．R．，and nilw（）r†h M．J．，  

Carbon utilization by free−1iving andbacter−  

oid forms of cowpea Rhilnbz．晒1Strain   NGR234．′G川．ル症IⅥ抽／リ130．18091814  

（1984）．   

10）SarDSO，S．，nilw〔）rth，ヽ′T．J．，a11dGIellll．∧．R．．  

ThビuSヒofactilri亡jesofcaTbollenZさ7me岳asa   probeforthecarb〔）n nUtritinnl〕fsnakcLbcan   nudule baぐterOids．J．抗In．MtcrubiL？l▼．132．  

243蝕‖198名）．   

11）h4acKa）「，T．A．，Glenn．A，R．，a11｛lD廿抑附th，ゝ′Ⅰ．  

J．，C4−djcarboxさ71ate111etal）0】ほ‖1i11fret−−！jvi11g   and bacter（）id forms of RhlznbilEm  

毎押澗ね血榔W椚）INF3841▼′（；g朔．〟才ど和か〃J．，  

134．1443−1440（19日8）．   

12）Lessie，T．G．．andWhiteley，H．R．．Pmperties   of threonine deaminase from a bacteriunl  

ab］etousethreonineassolesoureeofcarbon．  

′励地雨れ1帆即8バ89（1輔凱   

13）N旭rcia．S．0．．andI工than．R．S．．AmnlOlliulTl   assimi】atinllin 舟板加血■J〜∫7′J 乃？（〜／プ わ〟．′   

21→   

大和川琢二■井＝卜香子・佐麒常山  

別姓  

励c・おノぬ〜．，1略12341240り9拗）〕．  

14）1）計Vis．B．J．，Diざk eI肛trOphひr繭料11met！lて）dg    and app駄dti（川 しU hunla11Ser日刊l囲闇威11   爪Jy．洩聯玖戒心121，4D4427（1964），  

1竃）T如1ksley，S・0・，a−1d0rt（肌■1 ・J，，1soヱ）71TleSiゎこ   pl如t紗臓血侶血breedil哨，part軋EIs農Vier    駄如嘩Pt血1ishersB．V．，481−4鮎＝1飛劫．  

1年）下狛ick、H．0．．H短h rcsollltion tヽ川dill知一    触nalel配trf）phで〉r巨Sis．ノ．及■〃／．C如軋 鮨仙，   

4や事7−402ユ（1975）．  

17）Alk蔓ns，じA．，ル1etめolislTla11d tr謙nSlocation    むf fixed nitro紳1illtlle nひdtllatedlegしl鵬．   

用糎メ郎扉5扉．11軋1訂1馳鈷廉7）．  

1削 取0Vn，じ恥Ⅰ．，aユ1dD王1＼粕rth」Ⅵ．JりA鱒担卿函   a弱音mila【ion t〉〉r 〟んゐぞノ簡傭 ごu〕hll 軟S 餌1d    b艮醜「融s．J高≠弾雨扉ぬ．．組 頭4ミ8   

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が躍動針礫11s a11d the grのWth qf紬ゼCelb wer戸   repre縞edt（）彿‰扉tbe仁￠ntrQ丹1thepre芦er）∈eOf   l㈹鮮M 勒「ユ．Thel eSu鹿 0f 2【dinlen扇u打払l   跡頑加商岬・鱒Si＄て）f′Cell−f托eeX亡radsshowe8that   ぬ坤㌢河曲油SpPtS（li細叩eare∂a＝地rthe貪dditi￠汀   nfHyl，altho喝hlleW SpOt鋸叩関抑頭扇m†1t抑e・  

ひ豆革1y，平地紅tivities（−ftheenzさて1−〕eS亡…−ごerlll喝   密1ut温血a8esynth耶is；血i仁hareimp（汀ta血fむrt翫e   p㌢0ぐゼ閏ひf njtr堀印fixati巾【】．Weree【1ぬ11亡ed by   t比e嵐dditio110fHyl†Stl幽醸紬1差tbel）0裏療餌】叶打血射  

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