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キツネアザミのアレロパシーに関する前回の記事に続き、今回はセスキテルペンラクトンの「セスキテルペン」部分に焦点を当てます。セスキテルペンは3つのイソプレン（C5）からなるC15H24のテルペンで、植物の防御物質として機能し、非メバロン酸経路で合成されます。
セスキテルペンがラクトンに付与されると脂溶性が高まることが示唆されており、これによりセスキテルペンラクトンは生体細胞膜を通過しやすくなります。結果として、細胞内部でラクトンの持つタンパク質失活（酵素阻害）作用を発揮しやすくなると考えられます。このメカニズムが、キツネアザミが周辺植物や微生物にアレロパシー作用を及ぼし、根圏の生物性に影響を与える鍵となります。
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本記事は、「アセチルCoAが余剰になるとテルペン系香気物質の合成が促進されるか」という仮説を検証しています。テルペン前駆体IPPの合成には、アセチルCoAを起点とする「メバロン酸経路」と、ピルビン酸などを出発物質とする「非メバロン酸経路」が存在。詳細な分析の結果、非メバロン酸経路は色素体で行われ主にテルペン合成に関わる一方、メバロン酸経路由来のIPPは主にステロイド合成に利用され、テルペン合成への寄与は少ないことが判明。これにより、アセチルCoAの余剰分がテルペン系香気物質の合成を促進する可能性は低いという結論に至りました。
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植物におけるカロテノイド生合成は、IPPとDMAPPを前駆体として非メバロン酸経路またはメバロン酸経路で進行する。最終生成物はカロテノイドであり、様々な構造と機能を持つ。例えば、光合成の補助色素や抗酸化物質として働く。カロテノイド生合成の制御は、代謝工学的手法で遺伝子発現を操作することで可能となる。これにより、特定カロテノイドの増産や新規カロテノイドの創出が可能となる。栄養価向上や産業利用などへの応用が期待されている。