中研院發現影響種子發育及油脂合成的關鍵酵素 | 環境資訊中心

中研院發現影響種子發育及油脂合成的關鍵酵素

2015年05月20日
本報2015年5月20日台北訊,編輯室整理報導

中研院研究人員中村友輝率領研究團隊,以阿拉伯芥為研究對象,發現一個影響種子發育以及油脂合成的關鍵酵素— CEK4酵素。當此酵素發生突變時,種子無法發育;而當此酵素大量表現時,成熟種子中的油脂質即增多。

中研院指出,這項描述酵素與種子油脂合成過程的研究成果,5月12日刊登於國際專業期刊《植物細胞》(The Plant Cell),未來或可用來改善作物種子中的油脂含量。

研究團隊表示,植物種子中含有大量的油脂,這些油脂在種子休眠、種子發芽以及早期的秧苗發育階段是重要的能量來源。在種子中,三酸甘油酯是最具代表性的儲存性油脂,也被視為製造生質柴油的來源之一。雖然合成三酸甘油酯的前驅物來自於構成細胞膜的磷脂質,但由於磷脂質合成途徑的第一步關鍵酵素尚未被發現,三酸甘油酯與磷脂質之間的聯結尚須研究證實。

中村友輝團隊根據文獻與累積經驗推測,「膽鹼/乙醇胺激酶」(CEK)可能是合成磷脂質的第一步關鍵酵素。隨後研究團隊在4個候選的CEK基因中發現,若CEK4突變時會嚴重的影響種子發育。此外,當轉基因植物中大量表達CEK4時,成熟種子中的磷脂質與三酸甘油酯各別增加了將近1.5以及2倍。研究團隊因此結論,磷脂質生合成第一步的CEK4酵素為影響種子發育與油脂生合成的關鍵酵素。