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

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

Santiago del Estero

Congreso; II Congreso Argentino de Biología y Tecnología Poscosecha; 2019

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

La ciudad de La Plata posee uno de los principales cinturones hortícolas de la provincia deBuenos Aires, siendo el tomate (Solanum lycopersicum) uno de sus principales cultivos. Seestima que un tercio de la producción mundial de frutas y vegetales no llega a serconsumido por el hombre debido a las pérdidas que se originan durante el periodoposcosecha. Por ello, a fines de aumentar su disponibilidad es considerablemente máseficiente y económico reducir las pérdidas que se producen durante este periodo queincrementar su producción. Esto requiere de un conocimiento detallado de los procesosmetabólicos que ocurren durante la maduración. Uno de los principales determinantes de lacalidad poscosecha de los frutos es su firmeza (resistencia mecánica impuesta por la paredcelular vegetal). Las expansinas (proteínas sin actividad hidrolítica conocida) estánimplicadas en el desmantelamiento, no hidrolítico, de las paredes celulares vegetales enprocesos como el desarrollo y la maduración de los frutos. Como muchas proteínasasociadas a carbohidratos, las expansinas tienen un dominio catalítico putativo y un módulode unión a carbohidratos (CBM). Estudios previos han demostrado que existe una expansinaespecífica de fruto, la α-expansina 1 de tomate (SlEXPA1), estando íntimamente relacionada su expresión con el proceso de ablandamiento del fruto durante la maduración. Hasta elmomento, no existen reportes sobre las capacidades de unión in vitro de ninguna expansina de tomate sobre diferentes polisacáridos de pared celular. Asimismo, sería el primer estudio en caracterizar las capacidades de unión de una expansina completa y de sus dominios característicos individualmente (dominio de unión a carbohidratos y dominio expansina putativo). Por ello, en el siguiente trabajo, haciendo uso de un sistema de expresión heterólogo (Escherichia coli), se sobreexpresaron tanto la proteína completa (SlEXPA1) como sus dominios característicos (CBM-SlEXPA1, EXP-SlEXPA1), con la finalidad de analizar de manera integral el mecanismo de unión sobre diversos sustratos sintéticos de la pared celular vegetal. Se estudió la estabilidad de dichas proteínas frente a diferentes agentes estabilizantes sintéticos y, se demostró, a través de ensayos de unión ?in vitro?, que tanto la proteína completa como ambos dominios se unen a celulosa microcristalina y xilano de avena. Para el caso de la celulosa la unión fue mayor para la proteína completa y el dominio CBM, mientras que para el caso del xilano la unión fue mayor para la proteína completa y el dominio catalítico putativo. Estos resultados concuerdan con resultados previos, donde se mencionaba que las α-expansinas se unirían a través del dominio CBM a celulosa mientras que el dominio catalítico putativo intervendría en la relajación de la matrizde hemicelulosa con la consecuente relajación de la pared vegetal.