Catabolismo da lisina em sorgo : isolamento, purificação parcial e caracterização das enzimas LOR e SDH e sua relação com o acumulo da lisina em sementes
Ricardo Francisco Fornarzier
TESE
Português
T/UNICAMP F767c
Campinas, SP : [s.n.], 2004.
81f. : il.
Orientador: Ricardo Antunes de Azevedo
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia
Resumo: A lisina é um aminoácido essencial, sintetizada em plantas através da via metabólica do ácido aspártico. O catabolismo da lisina é desempenhado pela ação de duas
enzimas consecutivas, lisina 2-oxoglutarato redutase (LOR) e sacaropina desidrogenase (SDH). A concentração final de lisina... Ver mais Resumo: A lisina é um aminoácido essencial, sintetizada em plantas através da via metabólica do ácido aspártico. O catabolismo da lisina é desempenhado pela ação de duas
enzimas consecutivas, lisina 2-oxoglutarato redutase (LOR) e sacaropina desidrogenase (SDH). A concentração final de lisina solúvel em sementes de cereais é controlada tanto pela taxa de biossíntese quanto de catabolismo, porém, o catabolismo desempenha um papel central neste controle. O entendimento dos aspectos regulatórios das vias metabólicas de biossíntese e degradação da lisina, bem como a manipulação das enzimas relacionadas são importantes para a produção e caracterização de plantas com alta concentração de lisina, principalmente que acumulem lisina nas sementes. Neste trabalho foi isolada, purificada parcialmente e caracterizada a LOR e SDH de sorgo. Estes procedimentos foram particularmente trabalhosos devido a instabilidade e atividades muito baixas das enzimas, embora diversos métodos de purificação e modificações nos tampões tenham sido testados.
Um pico principal de atividade para LOR e SDH foi observado e co-purificado após precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de troca iônica, sugerindo a existência de um polipeptídeo bifuncional contendo dois domínios, conforme previamente observado para LOR e SDH em outras espécies de plantas estudadas. As análises da concentração de lisina em sementes sugerem que o sorgo naturalmente contém concentrações de lisina elevadas, quando comparado a outros cereais, o que pode ser explicado pelas baixas atividades de LOR e SDH observadas, de maneira similar a outras plantas que acumulam lisina já estudadas. Devido a estas altas concentrações de lisina, estudos futuros podem ser desenvolvidos para melhor caracterizar o sorgo como uma fonte alimentar rica no conteúdo do aminoácido essencial lisina, entre outros Ver menos
enzimas consecutivas, lisina 2-oxoglutarato redutase (LOR) e sacaropina desidrogenase (SDH). A concentração final de lisina... Ver mais Resumo: A lisina é um aminoácido essencial, sintetizada em plantas através da via metabólica do ácido aspártico. O catabolismo da lisina é desempenhado pela ação de duas
enzimas consecutivas, lisina 2-oxoglutarato redutase (LOR) e sacaropina desidrogenase (SDH). A concentração final de lisina solúvel em sementes de cereais é controlada tanto pela taxa de biossíntese quanto de catabolismo, porém, o catabolismo desempenha um papel central neste controle. O entendimento dos aspectos regulatórios das vias metabólicas de biossíntese e degradação da lisina, bem como a manipulação das enzimas relacionadas são importantes para a produção e caracterização de plantas com alta concentração de lisina, principalmente que acumulem lisina nas sementes. Neste trabalho foi isolada, purificada parcialmente e caracterizada a LOR e SDH de sorgo. Estes procedimentos foram particularmente trabalhosos devido a instabilidade e atividades muito baixas das enzimas, embora diversos métodos de purificação e modificações nos tampões tenham sido testados.
Um pico principal de atividade para LOR e SDH foi observado e co-purificado após precipitação com sulfato de amônio e cromatografia de troca iônica, sugerindo a existência de um polipeptídeo bifuncional contendo dois domínios, conforme previamente observado para LOR e SDH em outras espécies de plantas estudadas. As análises da concentração de lisina em sementes sugerem que o sorgo naturalmente contém concentrações de lisina elevadas, quando comparado a outros cereais, o que pode ser explicado pelas baixas atividades de LOR e SDH observadas, de maneira similar a outras plantas que acumulam lisina já estudadas. Devido a estas altas concentrações de lisina, estudos futuros podem ser desenvolvidos para melhor caracterizar o sorgo como uma fonte alimentar rica no conteúdo do aminoácido essencial lisina, entre outros Ver menos
Abstract: Lysine is an essential amino acid, synthesized in plants in the aspartic acid metabolic pathway. Lysine catabolism is performed by the action of two consecutive enzymes,
lysine 2-oxoglutarate reductase (LOR) and saccharopine dehydrogenase (SDH). The final soluble lysine concentration in... Ver mais Abstract: Lysine is an essential amino acid, synthesized in plants in the aspartic acid metabolic pathway. Lysine catabolism is performed by the action of two consecutive enzymes,
lysine 2-oxoglutarate reductase (LOR) and saccharopine dehydrogenase (SDH). The final soluble lysine concentration in cereal seeds is controlled by both, the synthesis and
catabolism rates, with an apparent central role played by the catabolism. The understanding of the regulatory aspects of lysine biosynthesis and catabolism and the manipulation of the enzymes involved in both processes is important for the production and characterization of high-lysine plants. In this work we have isolated, partially purified and characterized LOR and SDH from sorghum. The isolation, purification and even characterization were particularly difficult due to instability and very low activities of the enzymes during purification, although several methods of purification and modifications to the buffer system had been tested. One main peak of LOR and SDH activity was observed and co-purified after ammonium sulphate and anion exchange chromatography, suggesting the existence of a bifunctional polypeptide containing two domains as previously observed for LOR and SDH of all plant species studied so far. Analysis of lysine concentration in the seeds suggests that sorghum naturally contains much higher lysine concentration than other cereal crops, which may explain the low LOR and SDH activities observed, in a similar manner to other high-lysine plants studied. Due to this high lysine concentration further studies should be carried out in
order to better characterize sorghum as a food source of the essential amino acid lysine Ver menos
lysine 2-oxoglutarate reductase (LOR) and saccharopine dehydrogenase (SDH). The final soluble lysine concentration in... Ver mais Abstract: Lysine is an essential amino acid, synthesized in plants in the aspartic acid metabolic pathway. Lysine catabolism is performed by the action of two consecutive enzymes,
lysine 2-oxoglutarate reductase (LOR) and saccharopine dehydrogenase (SDH). The final soluble lysine concentration in cereal seeds is controlled by both, the synthesis and
catabolism rates, with an apparent central role played by the catabolism. The understanding of the regulatory aspects of lysine biosynthesis and catabolism and the manipulation of the enzymes involved in both processes is important for the production and characterization of high-lysine plants. In this work we have isolated, partially purified and characterized LOR and SDH from sorghum. The isolation, purification and even characterization were particularly difficult due to instability and very low activities of the enzymes during purification, although several methods of purification and modifications to the buffer system had been tested. One main peak of LOR and SDH activity was observed and co-purified after ammonium sulphate and anion exchange chromatography, suggesting the existence of a bifunctional polypeptide containing two domains as previously observed for LOR and SDH of all plant species studied so far. Analysis of lysine concentration in the seeds suggests that sorghum naturally contains much higher lysine concentration than other cereal crops, which may explain the low LOR and SDH activities observed, in a similar manner to other high-lysine plants studied. Due to this high lysine concentration further studies should be carried out in
order to better characterize sorghum as a food source of the essential amino acid lysine Ver menos
Azevedo, Ricardo Antunes
Orientador
Azevedo, Ricardo Antunes de
Orientador
Sodek, Ladaslav, 1941-
Avaliador
Marangoni, Sergio, 1951-
Avaliador
Medici, Leonardo de Oliveira
Avaliador
Peres, Lazaro Eustáquio Pereira
Avaliador
Magalhaes, Jose Ronaldo
Avaliador
Catabolismo da lisina em sorgo : isolamento, purificação parcial e caracterização das enzimas LOR e SDH e sua relação com o acumulo da lisina em sementes
Ricardo Francisco Fornarzier
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