Migliorare la produttività delle colture

I fitormoni coordinano la crescita e lo sviluppo delle piante e quindi sono fondamentali per la produzione di cibo. Perché un fitormone funzioni appieno, ci sono diversi punti nella sua linea di produzione in cui viene aggiunto lo zucchero arabinosio (arabinosilazione). Identificare gli enzimi che modificano gli ormoni potrebbe aiutare la sintesi di peptidi di segnalazione attivi da usare come strumenti agricoli.

Il progetto EXHOMO (Glycosylation of peptide hormones and extensins from the model plant Arabidopsis thaliana and in-vitro synthesis of glycosylated peptides) ha esaminato due ormoni peptidi, PSY1 e CLV3. I ricercatori inoltre hanno seguito il destino biochimico degli ormoni quando passano attraverso l’ampio sistema di trasporto della membrana interna, l’apparato di Golgi.

I risultati hanno identificato due enzimi coinvolti nella glicosilazione del PSY1 – trasportatore amino acido accoppiato H+, HPAT1 -3 e, molto probabilmente parte del processo, RRA3. L’elettroforesi a flusso libero è stata applicata per determinare le modifiche della proteina in estensine nell’apparato di Golgi. I dati raccolti implicano che un’arabinosilazione efficiente degli ormoni peptidi potrebbe essere ottenuta in vitro se i sostrati fossero prima idrossilati.

I risultati mostrano inoltre che la composizione lipidica delle membrane in diversi compartimenti dell’apparato di Golgi probabilmente ha un ruolo fondamentale nella localizzazione delle proteine associate alla membrana. L’elettroforesi a flusso libero ha indicato anche quali sottocompartimenti costituiscono i punti dei cambiamenti strutturali della proteina.

EXHOMO è riuscito a identificare molte delle lacune nelle conoscenze delle cascate biochimiche per la produzione in-vitro di due importanti fitormoni. Il lavoro ha ovvie applicazioni nel campo dell’agricoltura e della coltivazione delle piante per soddisfare il bisogno di una maggiore produzione di colture.