Uma Proteína Recém-identificada Regula a Criação de Celulose em Células Vegetais

Ying Gu, professor de bioquímica e biologia molecular da Penn State Eberly College of Science e líder da equipe de pesquisa, afirmou que o estudo identificou uma proteína chamada proteína quinase 32 dependente de cálcio (CPK32), responsável pela modificação química de uma das proteínas do complexo da celulose sintase, regulando assim o processo de biossíntese da celulose. Os pesquisadores publicaram suas descobertas na revista New Phytologist.

Modificação da Proteína CPK32

A proteína CPK32 realiza uma modificação química conhecida como fosforilação, que envolve a adição de um grupo fosfórico à proteína CESA3 da celulose sintase. A fosforilação é uma modificação reversível que desempenha importantes funções biológicas na célula.

Os pesquisadores usaram uma abordagem de triagem para identificar a CPK32 como a quinase responsável pela fosforilação da CESA3. Eles realizaram experimentos para confirmar essa fosforilação, identificar o local específico do CESA3 e entender seu impacto na planta.

Para investigar melhor a função da fosforilação, os pesquisadores criaram uma versão mutante da proteína CESA3 que impedia a fosforilação. As plantas com mutação apresentaram conteúdo reduzido de celulose, estabilidade reduzida do complexo de celulose sintase e crescimento atrofiado em plantas adultas.

A Nova Função da CPK32

O estudo revelou uma nova função da CPK32 e um novo mecanismo de fosforilação na estabilização do complexo de celulose sintase. Os pesquisadores planejam explorar se outras quinases da mesma família podem regular a biossíntese da celulose de forma semelhante.

A regulação da estabilidade do complexo de celulose sintase pode levar à produção de cadeias de celulose mais longas e à engenharia de materiais ricos em celulose.

Xiaoran Xin, Donghui Wei, Lei Lei e o professor assistente Shundai Li são membros da equipe de pesquisa da Penn State. A pesquisa também recebeu contribuições de colegas da Rutgers University e da University of Nevada, Reno. O Center for Lignocellulose Structure and Formation, o Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da Penn State e a National Science Foundation apoiaram o estudo.

Leia o Artigo Original em: ScienceDaily