投稿者: この酵素は、病原菌ザントモナスが病気を引き起こす能力を促進するために使用する化合物の生合成において極めて重要な役割を果たしています。
日本の研究者らは最近、大麻を含むさまざまな農作物や植物に有害な病気を引き起こす細菌の一種と戦う、環境に優しい殺虫剤の開発につながる可能性のある酵素を特定した。
日本最大の科学専門の私立研究大学である東京理科大学の科学者らによると、この酵素XccOpgDは、キサントモナス病原体が植物にダメージを与える能力を高めるために使用する重要な化合物の合成に重要な役割を果たしているという。彼らの研究は、6月19日にJournal of the American Chemical Societyに掲載されました。
Frontiers に掲載された研究論文「大麻病原体の比較ゲノミクスにより、ザントモナスの病原性の進化への洞察が明らかになった」によると、ザントモナスは、大麻の斑点病を含む 350 以上の植物種に病気を引き起こす病原性細菌の属です。植物科学。
東京の科学者らによると、ザントモナス属は米、小麦、トマトなどの必須農作物に影響を及ぼすことでも知られている。これらの植物病原体は、CβG16α（α-1,6-環化β-1,2-グルコヘキサデカオース）として知られる化合物を利用して植物の防御機構を抑制することにより、病気を引き起こす能力を加速します。しかし、東京理科大学のチームによって同定された酵素 XccOpgD は、この CβG16α 化合物の生合成において極めて重要な役割を果たしています。
このチームには、農研機構食品研究所、新潟大学の科学者も含まれており、この役割を説明するために生化学分析を実施しました。
科学者らは、XccOpgD が細菌の細胞壁成分の調節に不可欠なグリコシドヒドロラーゼ 186 (GH186) と呼ばれる新規酵素ファミリーに属していることを発見しました。しかし、日本の研究チームによると、これまでに同定されたGH186酵素とは異なり、XccOpgDはアノマー反転糖転移として知られる前例のない酵素機構を示す。
これはどういう意味ですか？
研究チームを率いた東京理科大学の中島正博准教授は、アノマー反転糖転移機構の重要性について説明した。
「代表的なGH酵素の反応は、理論的には保持または反転、水との反応（加水分解）または糖との反応（糖転移）の組み合わせにより4種類に分類されます。しかし、炭水化物関連酵素に関する[研究]の長い歴史の中で、どういうわけか1つの分類が欠落しており、我々はその欠落している分類を発見した」と彼は7月31日のニュースリリースで述べた。 「この画期的な進歩は、独自の構造環境によって可能となり、酵素ベースのグリコシル化の新たな可能性を切り開きました。」
研究チームによると、この発見は、有益な生物に害を与えることなく、キサントモナス属が引き起こす植物の病気から作物を守ることができる、標的を絞った環境に優しい殺虫剤の開発への道を開くものであるという。
「将来的には、この酵素ホモログをターゲットとした農薬のコンセプトが期待されています」と中島氏は語った。 「土壌中の薬剤耐性菌の出現を促進する殺菌剤とは異なり、この酵素を標的にすれば、滅菌を引き起こすことなく病原性を抑制できる可能性があります。この研究で特定された酵素相同体は、有望な構造ベースの薬物標的として機能し、薬剤耐性菌の問題に対する潜在的な解決策を提供する可能性があります。」
研究者らは、XccOpgD 酵素と CβG16α 生合成におけるその役割の発見が、持続可能な農業と世界の食料安全保障を強化する画期的な進歩となることを期待しています。
研究チームには東京理科大学の本内聖氏、農研機構の神波史郎主任研究員、新潟大学の中井博之氏らも参加した。
Reference : Tokyo Scientists Uncover Enzyme That Could Lead to Anti-Bacterial Pesticides for Cannabis, Other Crops
https://www.cannabisbusinesstimes.com/news/marijuana-hemp-cultivation-plant-diseases-leaf-spots-bacteria-pathogens-pesticides-research-tokyo-science-enzyme