Detecção de proteinas que se ligam a cadeia de B(1-4) glucanos em cotiledones de chagas (Tropaeolum majus) durante o periodo de mobilização de xiloglucano de reserva

Orientador: Marcos Silveira BuckeridgeDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Xiloglucanos (xgs) são polissacarídeos que ocorrem em parede celulares principalmente de dicotiledôneas. Possuem uma cadeia principal idêntica a da celulose P(1_4) glucano e ramificações com xilose, galactose e/ou arabinose. Sua principal função nas paredes celulares é orientar as microfibrilas de celulose e consequentemente os xgs têm papel fundamental na forma e desenvolvimento celulares. Xiloglucanos também acumulam-se em grandes quantidades e sementes, onde servem como reserva para o crescimento inicial da plântula. Sua hidrólise in vivo tem se mostrado altamente complexa e apesar de razoavelmente conhecido, o sistema de hidrólise dos xgs em plantas ainda não está completamente elucidado. O presente trabalho mostra que proteínas extraídas de cotilédones de Tropaeolum majus L. interagem in vitro com celulose (cel) e com o complexo celulose-xg (cel-xg). A concentração ótima de proteínas para essa interação está por volta de 80/-lg.mL-1 (nas condições experimentais determinadas no nosso laboratório). A análise por SDS-PAGE das proteínas eluídas a partir da cel e do complexo cel-xg revelou uma diferença no perfil de bandas detectadas. A interação dos polipeptídeos com o complexo cel-xg mostrou uma proporção maior de uma proteína de 43kDa, sugerindo que a presença do xiloglucano poderia estar aumentando o número de sítios para esses polipeptídeos. Uma diferença entre os perfis de polipeptídeos eluídos a partir de celulose e do complexo cel-xg foi o desaparecimento de uma banda de 63kDa que apareceu somente no primeiro (cel). Isto sugere que o xiloglucano, ao interagir com a celulose, poderia "esconder" sítios específicos de ligação da proteína 63kDa à celulose. Nenhuma atividade enzimática das hidrolases do xiloglucano foi detectada nas amostras de proteínas eluídas da cel e do complexo cel-xg e também as massas moleculares das proteínas detectadas nas interações com cel e com complexo cel-xg não coincidem com as das enzimas já reportadas para o sistema de mobilização do xiloglucano. Nossos resultados sugerem que os polipeptídeos que interagem com a cel e com o complexo cel-xg poderiam estar atuando principalmente na ligação entre celulose e xiloglucano, interferindo no acesso das enzimas responsáveis pela mobilização do xiloglucanoAbstract: Xyloglucans (xgs) are polysaccharides that occur mainly in the plant cell walls of dicots. They are composed of a main chain identical to cellulose W-1,4 linked glucoses) branched with xylose galactose and/or arabinose. Its main function in the walls is the orientation of cellulose microfibrils, being therefore important for cell shape determination. Xyloglucans also accumulate in great amounts in seeds, where they serve as a reserve for plantlet initial growth. Although seed Xgs are reserve polymers, their hydrolysis in vivo have been demonstrated to be extremely complex and although many enzymes have been isolated, the system is not completely elucidated. The present work showed that proteins present in the cotyledons of Tropaeolum majus L. are able to interact in vitro with microcrystalline cellulose (cel) ar microcrystalline cellulose covered with xyloglucan (cel+xg). The optimal concentration of proteins for interaction with cel or cel+xg are around 80).!g.mL-1. Analysis by SDSPAGE of the proteins eluted frem cel or cel+xg with sodium chloride revealed a different polypeptide profile. The interaction of cotyledon extracts with cel+xg showed a higher proportion of a 43kDa protein, suggesting that xyloglucan could be increasing the number of sites of interaction for this polypeptide. Alternatively, when cel alone was used, a 63kDa protein appeared together with the 43kDa protein observed in interaction with cel+xg. This suggests that when xyloglucan interacts with cel it possibly "hides" binding sites which are specific for the 63kDa protein binding. No enzymatic activity of any of the xyloglucan hydrolases was observed in the solution of polypeptides eluted from cel or cel+xg. Also, none of the bands found in SDS-PAGE coincide with any of the molecular weights already known for xyloglucan hydrolases of T. majus L. Our results suggest that the cel and cel+xg interactive polypeptides found in the cotyledons of T. majus L. might be related to storage mobilisation, possibly interfering with the access of the hydrolases to xyloglucanMestradoBiologia CelularMestre em Biologia Celular e Estrutura