Análisis funcional de las asparraginasas de pino (Pinus pinaster Aiton)

Abstract

La asparragina es un metabolito clave en plantas para el transporte y reserva temporal de nitrógeno y la principal vía de movilización del nitrógeno, contenido en el grupo amido de este aminoácido, implica a la enzima asparraginasa (ASPG, EC 3.5.1.1) (Lea et al., 2007). Las ASPG de plantas pertenecen a la superfamilia NTN-hidrolasas (Michalska and Jaskólski, 2006), que se sintetizan como precursores inmaduros y se activan mediante un procesamiento que genera dos subunidades (α y β) y la exposición de un residuo nucleofílico al extremo amino de la subunidad β (Michalska et al., 2008). Existen dos subgrupos de ASPG en plantas, dependiente o independiente del ion potasio, y proteínas recombinantes de plantas angiospermas, expresadas en E. coli, muestran la capacidad de autoprocesamiento espontáneo in vitro (Bruneau et al. 2006). Sin embargo, una ASPG de Pinus sylvestris no presentó esta capacidad autoproteolítica, aunque se observó su activación cuando se le añadieron extractos de radículas de pino (Cañas et al., 2007). La estructura primaria de las ASPG de plantas presenta mucha variabilidad, tanto en secuencia como en longitud, en una región al extremo carboxilo de la subunidad α, a la cual se refiere como “región variable”. Esta región variable es especialmente extensa en la ASPG de P. sylvestris. Por lo tanto, existe la posibilidad de que en pino el precursor requiera algún factor externo para su procesamiento y posiblemente la extensa región variable, no conservada en enzimas ortólogas de especies angiospermas, participa en el proceso de activación. La mayoría de los estudios se han realizado en plántulas herbáceas anuales, mientras que en plantas leñosas perennes son muy limitados, y no se ha publicado ningún trabajo que caracterice en detalle una asparraginasa de gimnosperma.