_ Dezvăluirea funcțiilor moleculare ale lipidelor proteinele picături din frunzele de Arabidopsis thaliana

Lipidele sunt biomolecule esențiale pentru buna funcționare a celulei vii. Ele se găsesc în membranele celulare și sunt, de asemenea, componente integrante ale căilor de semnalizare celulară. Celulele vegetale posedă structuri subcelulare sau organite numite picături de lipide (LD) în frunze și semințe, care stochează excesul de lipide (grăsimi).

Studii recente au arătat că LD-urile localizează, de asemenea, proteine ​​vegetale unice care îndeplinesc funcții moleculare esențiale. . De exemplu, LD-urile semințelor localizează proteinele vegetale numite oleozine, care ajută semințele să reziste la temperaturile de îngheț și să germineze în mod corespunzător.

Cu un corp în expansiune de dovezi că LD-urile nu sunt doar organite pentru stocarea carbonului, ci pot avea și efect molecular esențial. funcții, un grup de cercetători din Japonia a căutat să înțeleagă rolul LD-urilor de frunze relativ neexplorate.

Profesorul asociat Takashi L. Shimada, un expert în LD afiliat la Universitatea Chiba, explică motivația din spatele cercetării lor. „Avem o înțelegere limitată a funcțiilor LD-urilor frunzelor – de ce frunzele plantelor acumulează LD-uri? Credem că răspunsul la această întrebare fundamentală ar contribui și la tehnologia de producție a lipidelor.”

Într-un nou studiu. publicat în Frontiers in Plant Science, Dr. Shimada și grupul său de cercetare au arătat că LD-urile frunzelor au localizat proteinele de legare a miozinei esențiale pentru mișcările intracelulare și enzimele care catalizează biosinteza acizilor grași cu furani - un tip de producție de grăsime în celulele vii - evidențiind potențialul și nedescoperit anterior. funcțiile moleculare ale LD-urilor.

Această cercetare a fost condusă de Dr. Shimada, care este asociat cu Școala Absolventă de Horticultură, Centrul de Științe Moleculare a Plantelor și Centrul de Cercetare pentru Agricultură și Horticultură Spațială de la Universitatea Chiba, Japonia.

Grupul său de cercetare l-a implicat și pe domnul Yuto Omata de la Facultatea de Horticultură, Universitatea Chiba, care este primul autor al acestui studiu, împreună cu Dr. Emi Mishiro-Sato, lector la World Premier International Research Center Initiative-Institute of Transformative Bio-Molecules, Universitatea Nagoya și Dr. Ikuko Hara-Nishimura și Dr. Haruko Ueda de la Facultatea de Științe și Inginerie, Universitatea Konan din Japonia.

Cercetătorii au folosit o plantă Arabidopsis. model mutant pentru a acumula LD-uri în frunze numit Arabidopsis thaliana mutant ester sterol ridicat 1. Dr. Shimada adaugă: „Acest model de mutant de plantă Arabidopsis servește și ca o resursă valoroasă pentru studierea în continuare a proteomului LD al frunzei.”

În plus, cercetătorii au izolat aceste LD-uri ale frunzelor și au folosit spectrometria de masă pentru a identifica proteinele asociate. Ei au găsit 3.206 proteine ​​candidate. Ei s-au concentrat pe 31 de proteine ​​candidate pentru a testa comportamentul asociat în LD-urile frunzelor. Ei au atașat un marker fluorescent la aceste proteine ​​pentru a facilita observațiile microscopice.

Microscopia cu fluorescență a dezvăluit prezența PROTEINEI DE LEARE MIOZINEI14 (MYOB14) și a două proteine ​​necaracterizate în LD-urile frunzelor aflate în investigație. O examinare ulterioară a restrâns membrii familiei MYOB localizați în LD-urile frunzelor: MYOB1, MYOB2, MYOB3 și MYOB5.

Cercetătorii au identificat, de asemenea, cele două proteine ​​necaracterizate ca fiind asemănătoare cu enzime pentru biosinteza acizilor grași cu furan, sugerând o potențială legătură între LD-urile frunzelor și tipul de producție de acizi grași.

În ciuda progreselor înregistrate în acest studiu, dr. Shimada avertizează: „Trebuie să identificăm proteine ​​LD ale frunzelor suplimentare pentru a rezolva funcțiile moleculare și fiziologice ale LD-urilor frunzelor. .”

Cu toate acestea, studiul deschide calea pentru cercetări viitoare în LD-urile frunzelor – o resursă vegetală relativ neexploatată – care ar putea revoluționa producția de lipide și industriile asociate, totul datorită eforturilor Dr. Shimada și echipei sale. .

(Fluierul)