Una proteína parecida a la celulosa sintasa gobierna la biosíntesis de los alcaloides de solano

Área de la Ciencia:

• Bioquímica y biología molecular de las plantas
• Ingeniería metabólica
• Ecología química

Sus antecedentes:

• Los glicoalcaloides esteroideos (SGA) son compuestos defensivos clave en las plantas Solanaceae, pero su biosíntesis no se comprende completamente.
• La ingeniería de la producción de SGA en sistemas heterólogos sigue siendo un desafío significativo debido a las vías metabólicas complejas.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar el eslabón perdido en la biosíntesis de SGA.
• Identificar nuevas enzimas involucradas en la producción de SGA.
• Para explorar el potencial de la ingeniería metabólica de los compuestos esteroideos.

Principales métodos:

• El silenciamiento de genes (interferencia de ARN) para estudiar la función de los genes candidatos.
• Pruebas bioquímicas para determinar la actividad enzimática (colesterol glucuronosiltransferasa).
• Estudios de interacción con proteínas para comprender el papel de GAME15 como andamio.

Principales resultados:

• Se ha identificado la M (GAME15) parecida a la celulosa como una enzima bifuncional con actividad de la colesterol glucuronosiltransferasa.
• Se demostró que GAME15 actúa como una proteína de andamio, crucial para la biosíntesis de SGA.
• El silenciamiento de GAME15 redujo significativamente los niveles de SGA, aumentando la susceptibilidad de las plantas a las plagas.

Conclusiones:

• GAME15 es una enzima pivotal en la biosíntesis de SGA, que vincula la maquinaria de la pared celular de la planta con la producción de metabolitos secundarios.
• Los hallazgos proporcionan información sobre las compensaciones evolutivas entre la defensa de las plantas y la auto-toxicidad.
• Abre vías para producir valiosos compuestos esteroideos en huéspedes heterólogos para diversas aplicaciones.