Caracterización de las propiedades de unión in vitro de la expansina 1 de tomate (SlEXPA1) y sus dominios (CBM-SlEXPA1, EXP-SlEXPA1)

SIN, IGNACIO NICOLAS; CIVELLO, PEDRO MARCOS; PERINI MAURO ALEJANDRO; MARTINEZ, GUSTAVO ADOLFO; SALINAS, COREL AINARA

Santiago del Estero

Congreso; II Congreso Argentino de Biología y Tecnología de Post-cosecha; 2019

Universidad Nacional de Santiago del Estero - UNSE. Facultad de Agronomía y AgroindustriaS

La ciudad de La Plata posee uno de los principales cinturones hortícolasde la provincia de Buenos Aires, siendo el tomate (Solanum lycopersicum) uno desus principales cultivos. Se estima que un tercio de la producción mundial defrutas y vegetales no llega a ser consumido por el  hombre debido a las pérdidas que se originandurante el periodo poscosecha. Por ello, a fines de aumentar su disponibilidades considerablemente más eficiente y económico reducir las pérdidas que seproducen durante este periodo que incrementar su producción. Esto requiere deun conocimiento detallado de los procesos metabólicos que ocurren durante lamaduración. Uno de los principales determinantes de la calidad poscosecha delos frutos es su firmeza (resistencia mecánica impuesta por la pared celularvegetal). Las expansinas (proteínas sin actividad hidrolítica conocida) están implicadasen el desmantelamiento, no hidrolítico, de las paredes celulares vegetales en procesoscomo el desarrollo y la maduración de los frutos. Como muchas proteínas asociadasa  carbohidratos, las expansinas tienenun dominio catalítico putativo y un módulo de unión a carbohidratos (CBM).Estudios previos han demostrado que existe una expansina específica de fruto,la α-expansina 1 de tomate (SlEXPA1), estando íntimamente relacionada suexpresión con el proceso de ablandamiento del fruto durante la maduración.Hasta el momento, no existen reportes sobre las capacidades de unión invitro  de ninguna expansina de tomatesobre diferentes polisacáridos de pared celular. Asimismo, sería  el primer estudio en caracterizar lascapacidades de unión de una expansina completa y de sus dominios característicosindividualmente (dominio de unión a carbohidratos y dominio expansina putativo).  Por ello, en el siguiente trabajo, haciendouso de un sistema de expresión heterólogo (Escherichia coli), sesobreexpresaron tanto la proteína completa (SlEXPA1) como sus dominioscaracterísticos (CBM-SlEXPA1, EXP-SlEXPA1), con la finalidad de analizar demanera integral el mecanismo de unión sobre diversos sustratos sintéticos de lapared celular vegetal. Se estudió la estabilidad de dichas proteínas frente adiferentes agentes estabilizantes sintéticos y, se demostró, a través deensayos de unión ?in vitro?, que tanto la proteína completa como ambosdominios  se unen a celulosamicrocristalina y xilano de avena. Para el caso de la celulosa la unión fuemayor para la proteína completa y el dominio CBM, mientras que para el caso delxilano la unión fue mayor para la proteína completa y el dominio catalíticoputativo.  Estos resultados concuerdancon resultados previos, donde se mencionaba que las α-expansinas se unirían através del dominio CBM a celulosa mientras que el dominio catalítico putativointervendría en la relajación de la matriz de hemicelulosa con la consecuenterelajación de la pared vegetal.