Perfilado Basado en la Actividad de Proteasas Cisteínicas Tipo Papaina Durante la Senescencia Tardía de Hojas en Cebada
Autores: Schepetkin, Igor A.; Fischer, Andreas M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Senescencia de hojas
PLCPs
Hojas de cebada
Cisteína proteasas
Actividad de proteasas
Identificación de enzimas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La senescencia foliar es un proceso de desarrollo que permite la remobilización y el transporte de nutrientes a los órganos sumideros. Anteriormente, se ha encontrado que las proteasas de cisteína similares a la papaína (PLCPs) están altamente expresadas durante la senescencia foliar en diferentes especies de plantas. En este estudio, analizamos las PLCPs activas en hojas de cebada (Hordeum vulgare) durante la etapa terminal de la senescencia natural. La cromatografía de intercambio aniónico de extractos de proteínas de hojas de cebada, cosechadas seis semanas después de la antesis, seguida de ensayos de actividad utilizando los sustratos Z-FR-AMC y Z-RR-AMC, reveló un único pico prominente correspondiente a las PLCPs activas. Esta actividad hidrolítica fue completamente inhibida por E-64, un potente e irreversible inhibidor de las proteasas de cisteína. Las fracciones enriquecidas en actividad de PLCP fueron etiquetadas por afinidad con DCG-04 y sometidas a fraccionamiento por SDS-PAGE, separando dos bandas principales a 43 y 38 kDa. Estas bandas fueron analizadas mediante espectrometría de masas en tándem, lo que permitió la identificación de once PLCPs. Las enzimas identificadas pertenecen a ocho subfamilias de PLCP, incluyendo CTB/similar a la catepsina B (Pap-19 y -20), RD19/similar a la catepsina F (Pap-1), ALP/similar a la catepsina H (Pap-12 o aleuraina), SAG12/similar a la catepsina L A (Pap-17), CEP/similar a la catepsina L B (Pap-14), RD21/similar a la catepsina L D (Pap-6 y -7), similar a la catepsina L E (Pap-13 y -16), y XBCP3 (Pap-8). Entre las PLCPs identificadas, Pap-6 fue la más abundante. Se identificaron péptidos correspondientes a Pap-6 en ambas bandas de 43 kDa y 38 kDa en aproximadamente la misma cantidad basada en el conteo espectral total. Así, nuestros resultados indican que se pueden aislar dos isoformas activas de Pap-6 de las hojas de cebada en la senescencia tardía.
Descripción
La senescencia foliar es un proceso de desarrollo que permite la remobilización y el transporte de nutrientes a los órganos sumideros. Anteriormente, se ha encontrado que las proteasas de cisteína similares a la papaína (PLCPs) están altamente expresadas durante la senescencia foliar en diferentes especies de plantas. En este estudio, analizamos las PLCPs activas en hojas de cebada (Hordeum vulgare) durante la etapa terminal de la senescencia natural. La cromatografía de intercambio aniónico de extractos de proteínas de hojas de cebada, cosechadas seis semanas después de la antesis, seguida de ensayos de actividad utilizando los sustratos Z-FR-AMC y Z-RR-AMC, reveló un único pico prominente correspondiente a las PLCPs activas. Esta actividad hidrolítica fue completamente inhibida por E-64, un potente e irreversible inhibidor de las proteasas de cisteína. Las fracciones enriquecidas en actividad de PLCP fueron etiquetadas por afinidad con DCG-04 y sometidas a fraccionamiento por SDS-PAGE, separando dos bandas principales a 43 y 38 kDa. Estas bandas fueron analizadas mediante espectrometría de masas en tándem, lo que permitió la identificación de once PLCPs. Las enzimas identificadas pertenecen a ocho subfamilias de PLCP, incluyendo CTB/similar a la catepsina B (Pap-19 y -20), RD19/similar a la catepsina F (Pap-1), ALP/similar a la catepsina H (Pap-12 o aleuraina), SAG12/similar a la catepsina L A (Pap-17), CEP/similar a la catepsina L B (Pap-14), RD21/similar a la catepsina L D (Pap-6 y -7), similar a la catepsina L E (Pap-13 y -16), y XBCP3 (Pap-8). Entre las PLCPs identificadas, Pap-6 fue la más abundante. Se identificaron péptidos correspondientes a Pap-6 en ambas bandas de 43 kDa y 38 kDa en aproximadamente la misma cantidad basada en el conteo espectral total. Así, nuestros resultados indican que se pueden aislar dos isoformas activas de Pap-6 de las hojas de cebada en la senescencia tardía.