ダイズに含まれる健康機能成分「ダイゼイン」生成の仕組み
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マメ科植物の「ダイズ」は、豆腐や味噌、納豆などの食品として加工され、和食の中心的な食材でもある。
ダイズの健康機能成分として知られるのが、「イソフラボン」で、この「イソフラボン」は「エストロゲン（女性ホルモンとも呼ばれる）」と似た化学構造や働きがあることがわかり、その健康効果が注目を浴びている。
「イソフラボン」の一種の化合物として、「ダイゼイン」が挙げられる。
東北大学は8月24日、中山亨氏（同大大学院工学研究科教授ら（バイオ工学専攻応用生命化学講座））と、河合洋介氏（東京大学大学院医学系研究科助教）らとの研究グループによって、ダイズ細胞内で、「カルコン還元酵素」（「ダイゼイン」の生成の鍵酵素）の特定のアイソザイムが代謝的に関連の深い他の酵素と複合体を形成していることを発見したことを発表した。
同研究成果は、専門誌「ザ プラント ジャーナル」（電子版）に掲載された。
ダイゼイン生成の鍵酵素「CHR」
「ダイゼイン」の生成においては、「カルコン還元酵素（CHR）」が鍵酵素である。従来では、4つのアイソザイム（CHR1～CHR4）の存在が知られていた。
今回同研究グループが、あらためてダイズのゲノム配列を検索したところ、これまで未同定だったCHRアイソザイムを含めると、全部で11個のCHRアイソザイムの存在を確認。
また、これらのうち、3つのアイソザイム（CHR1、CHR5、CHR6）が明確なCHR活性を示し、中でもCHR5の遺伝子発現は、ダイズ植物体におけるダイゼインの蓄積パターンと最も良い相関を示したという。
「CHR5」がイソフラボン生成の鍵となる反応を司るIFSと結合
次に、同研究グループは、酵素活性を示した3つのCHRアイソザイムについて、「イソフラボンの生合成に関わる他の酵素との結合があるか」を様々な方法で調査。
調査結果からは、「CHR5のみ」がイソフラボン生成の鍵となる反応を司る膜結合型酵素イソフラボン合成酵素（IFS）と結合できることが明らかになったという。
酵素間の「結合のネットワーク」の存在を提示
同研究グループは、2016年に、カルコン合成酵素（CHS）とIFSが結合できることなどを明らかにしていた。
今回の研究結果も総合することで、酵素間の「結合のネットワーク」の存在を提示し、推定される酵素複合体を「イソフラボノイドメタボロン」と呼んでいる。
ダイズ細胞内において、CHSとCHRがそれぞれIFSとの結合を介して、「イソフラボノイドメタボロン」に参画する仕組みによって、両酵素の「中間体」の高効率な受け渡しが可能となり、互いに近傍にも存在できると考えられるという。
代謝工学の進展にも大きく貢献するものと注目
生体内で観察される高い代謝機能については、試験管内で調べた代謝経路を構成する個々の酵素についての反応の性質だけでは十分に説明できないケースは多く、これまで、ダイズCHRの反応もそのような例のひとつだった。
しかし、今回の研究結果を含めてメタボロン形成の発見から、その理解が進むこととなった。
また、同研究グループでは、メタボロン形成の機能的重要性が明確に示されたことが、代謝工学の進展にも大きく貢献するものとして注目されるとしている。
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