カルビン回路
Rubisco酵素が担っているリブロース-1,5-ビスリン酸と二酸化炭素から二分子の3-ホスホグリセリン酸が生じる反応が、カルビンサイクルの律速段階と考えられていた。そこで、Rubiscoをコードする遺伝子を過剰発現して、カルビンサイクルの活性化を上げる試みがなされたが、予想に反し、Rubiscoの増加によるカルビンサイクルの活性化は認められなかった。 Rubiscoの増加にもかかわらず、カルビンサイクルが活性化されない原因として、以下の3つの可能性が一般的に考えられていた。1つ目は、リブロース-1,5-ビスリン酸の再生能力の欠乏、2つ目は、ATPの不足、3つ目は、NADPHの不足である。Rubisco遺伝子の過剰発現植物について、CE-MSを用いたメタボロミクスを行なうと、上記の3つの可能性は否定された。これらの結果により、律速段階がRubiscoの過剰発現により、別の反応に移ったか、あるいはRubiscoの過剰発現により窒素利用が大きく変わったことが、カルビンサイクルの活性化が見られない原因であると考えられるようになった。 カルビンサイクルの代謝中間体はリン酸基が付いているため、今後カルビンサイクルのメカニズムを解明するに当たり、リン酸化代謝産物の同定、定量に優れているCE-MSを用いたメタボロミクスは有効な手法であると考えられている。