Sobre la Partición de Fotoasimilados y la Coordinación del Metabolismo Energético en Plantas: Mecanismos de control sobre enzimas regulatorias

A.A. IGLESIAS

Mar del Plata

Congreso; Simposio de Metabolismo Vegetal. XXIX Reunión Anual de Fisiología Vegetal; 2012

Sociedad Argentina de Fisiología Vegetal

Simposio de Metabolismo Vegetal Sobre la partición de fotoasimilados y la coordinación del metablismo energético en plantas: Mecanismos de control sobre enzimas regulatorias  Disertante: Alberto A. IglesiasLa partición de fotoasimilados en plantas ocurre a nivel intracelular y entre tejidos fotosintéticos (fuente) y heterotróficos (sumidero). La sacarosa y el almidón son los productos mayoritarios de la fotosíntesis, aunque en ciertos vegetales también se producen cantidades importantes de azúcares-alcoholes. Estamos caracterizando la regulación por mecanismos de postraducción de enzimas que catalizan etapas críticas de la partición del carbono en plantas. Específicamente, estudiamos la modificación redox y por fosforilación de las gliceraldehído-3P deshidrogenasas [la enzima fosforilante (Ga3PDHasa, EC 1.2.1.12) y la no-fosforilante (np-Ga3PDHase, EC 1.2.1.9)], así como de la aldosa-6P reductasa (Ald-6PRasa, EC 1.1.1.200) y la glucitol deshidrogenada (GolDHasa, EC 1.1.1.14). La dupla enzimática Ga3PDHasa/np-Ga3PDHasa conforma un punto de ramificación de la glucólisis donde las triosas-P son alternativamente utilizadas para producir ATP+NADH o NADPH. Tal disyuntiva bioenergética sería finamente regulada. Determinamos que ambas enzimas son fosforiladas por una quinasa del tipo SnRK1, con comportamiento distintivo según el tejido vegetal y cuya actividad está sujeta a regulación por metabolitos, principalmente por ribosa-5P (inhibidor). En la np-Ga3PDHase la fosforilación ocurre en el residuo Ser404, mientras que la Ser-205 es el aminoácido modificado en la Ga3PDHasa. Ambas enzimas son sensibles también a la modificación redox por agentes químicos (diamida, ditiotreitol) o biológicos (peróxido de hidrógeno, óxido nítrico, glutatión, tiorredoxina), siendo la Ga3PDHasa significativamente más sensible a la oxidación que la np-Ga3PDHasa. Los resultados permiten establecer escenarios metabólicos para la ocurrencia y la regulación de flujos de carbono, energía y poder reductor en diferentes condiciones fisiológicas y de estrés que serían determinantes para la partición de fotoasimilados en plantas superiores.