O efeito da temperatura na ação da xiloglucano endo-beta-transglicosilase sobre xiloglucanos de reserva

Xiloglucano (Xg) é um polissacarídeo estrutural da parede celular e apresenta uma estrutura principal de resíduos de glucose _(1,4) ligados (similar a celulose) e com ramificações regulares de resíduos de xilose com ligação a(1 ,6). As xiloses podem apresentar ainda, em certas posições, resíduos de galactose ligados _(1 ,2). As certas galactoses podemos encontrar, eventualmente, resíduos de fucose ou arabinose ligados. Esse padrão de ramificações com xiloses presentes no polissacarídeo é que determina sua solubilidade, enquanto que os resíduos de galactose e de fucose provavelmente devem estar relacionados à capacidade que o xiloglucano apresenta em orientar as microfibrilas de celulose durante o crescimento e expansão celular. Da mesma forma que o amido, na presença de iodo, as soluções de Xg ficam azuladas e essa propriedade seria devida ao fato do Xg apresentar uma conformação helicoidal semelhante à do amido, com interior hidrofóbico. Utilizando Xg de sementes e de suspensão celular, foi possível estudar o efeito do pH e da temperatura na estabilidade do complexo Xg-iodo. Em todos os casos, o pH teve um efeito secundário se comparado com o efeito da variação da temperatura, entre 30 e 45°C, que permite o complexo se desfazer ao aquecer e refazer-se ao esfriar. Durante os ciclos de diminuição da temperatura, a recaptura do iodo foi mais lenta que a liberação (histerese) sugerindo que em certos casos a reorganização das moléculas requer pouca energia. Em Hymenaea courbaril o complexo se desfaz a 35°C e volta a refazer-se em 33,8°C. A análise da degradação do Xg em cotilédones de Hymenaea courbariJ revelou que, em ciclo de 24 horas, a temperatura da superfície do órgão variou de 20 até 40°C. Em estudos feitos com a xiloglucano endo-_-transglicosilase (XET) , que é uma das enzimas de mobilização da reserva do Xg nos cotilédones de H. courbaril, encontramos atividade ótima da enzima na mesma temperatura onde o complexo se desfaz. Esses resultados sugerem que a degradação do Xg da parede celular dos cotilédones poderia ser controlada pela temperatura, mais elevada durante o dia, que permitiria a quebra em grandes blocos de Xg, enquanto à noite, em temperaturas mais baixas, o metabolismo seria mais ativo e os blocos formados durante o dia seriam degradados. Sob essas condições, a mobilização do carbono vindo do Xg dos cotilédones para o crescimento da plântula não se sobreporia à fotossíntese, sendo possível que este controle seja feito pela temperatura, que daria uma eficiência maior no uso do carbono pela plântula em desenvolvimentoXyloglucan is a cell wall polysaccharide structurally based on a backbone of p-1,4 linked glucosyl residues (similar to cellulose), which is branched with xylose (at a0-6 position) in a fairly regular formo Xyloses at certain positions are branched with galactosyl residues at p-0-2 positions and further with fucosyl or arabinosyl residues are attached to certain galactoseso This branching pattern renders solubility to the polysaccharide and the distributions of galactoses and fucose appear to be related to the capacity that xyloglucan has to orient cellulose microfibrils during cell growth As starch, in the presence of iodine (l2/KI) xyloglucan solutions become blue and this property is thought to be due to the fact that Xg has a helicoidal conformation similar to starch Using xyloglucans from seeds and cell tissue culture, we studied the effect of pH and temperature on the stability of the Xg-iodine complexes. In ali cases, pH had a minor effect whereas under changing temperature X_ releasedlrecaptured iodine between 30 and 45°C. During ascending cycles recapture of iodine was slower than release (hysterese) suggesting that in certain cases the reorganisation of the molecules requires slightly more energy. In a study of the system of xyloglucan degradation in cotyledons of Hymenaea courbaril, we found that the surface temperature of the organ varied from 20 to 41°C during one day period Also, a preliminary study of temperature optima for the enzyme xyloglucan endo-p-transglycosilase (one of the principal enzymes responsible for xyloglucan mobilisation) from the same cotyledons resulted in loss of activity with transition very similar to the changes in xyloglucan conformation Our results suggest that degradation of xyloglucan in the cell wall might be controlled by temperature so that metabolism is shut down during the day (higher temperatures) and active overnight (Lower temperature). As under such conditions mobilisation of carbon of Xg from cotyledons to the growing plantlet would not overlap with photosynthesis, it is possible that this temperature control renders a higher efficiency in carbon use by the growing plantle