Zwiększanie wydajności upraw

Fitohormony koordynują wzrost i rozwój roślin, a tym samym mają kluczowe znaczenie dla produkcji żywności. Aby fitohormon był w pełni funkcjonalny, na kilku etapach jego produkcji dodawana jest arabinoza (arabinozylizacja). Zidentyfikowanie enzymów modyfikujących hormony pomogłoby w syntezie aktywnych peptydów sygnałowych do zastosowania jako narzędzia rolnicze.

W ramach projektu EXHOMO (Glycosylation of peptide hormones and extensins from the model plant Arabidopsis thaliana and in-vitro synthesis of glycosylated peptides) przyjrzano się dwóm hormonom peptydowym, PSY1 oraz CLV3. Badacze śledzili też los biochemiczny hormonów przechodzących przez duży systemu transportu wewnątrz błony, czyli aparat Golgiego (GA).

Udało się zidentyfikować co najmniej dwa enzymy uczestniczące w glikolizacji PSY1 — sprzężony z H+ transporter aminokwasów (HPAT1 -3) oraz, niezwykle rzadko biorący udział w procesie, RRA3. Aby określić modyfikacje białkowe w ekstensynach w GA, zastosowano elektroforezę o przepływie swobodnym, aby określić modyfikacje białkowe w ekstensynach w GA. Zgromadzone dane wskazują, że możliwe jest uzyskanie wydajnej arabinozylizacji in vitro, jeżeli substraty zostaną najpierw poddane hydroksylacji.

Wyniki badania wskazują, że skład lipidowy błon w różnych segmentach GA prawdopodobnie odgrywa kluczową rolę w lokalizacji białek błonowych. Elektroforeza umożliwiła także określenie, które segmenty były miejscami zmian strukturalnych w białkach.

W projekcie EXHOMO zidentyfikowano wiele luk w wiedzy dotyczącej kaskad biochemicznych w produkcji in vitro dwóch ważnych fitohormonów. Prace te mogą znaleźć zastosowanie w rolnictwie i hodowli roślin, pomagając w zwiększeniu wydajności upraw.