Białko GAME 15: szef fabryki chemicznej na usługach pomidora

Historia tego białka – występującego tylko u roślin z rodzaju psianka, czyli m.in. pomidorów, ziemniaków i bakłażanów – jest niezwykłym przykładem kreatywności ewolucji. Pierwotnie należało ono do zespołu protein odpowiedzialnych za tworzenie ścian komórkowych. Z czasem stało się zaś kluczowym elementem w procesie produkcji naturalnych pestycydów, znanych jako glikoalkaloidy steroidowe (SGA). Można zatem GAME15 porównać do robotnika budowlanego, który został kierownikiem fabryki chemicznej. A naukowcom dopiero teraz udało się zrozumieć ten „awans”, o czym informuje „Science”.

Okazało się, że GAME15 pełni podwójną funkcję molekularną. Jest nie tylko enzymem, ale również platformą organizującą pracę innych białek. Tworzy bowiem kompleks proteinowy, który umożliwia efektywną i kontrolowaną produkcję SGA. Jego kolejną i najważniejszą funkcją jest modyfikacja cząsteczki cholesterolu poprzez przyłączanie do niej kwasu glukuronowego. Ta reakcja biochemiczna stanowi pierwszy i niezbędny etap w syntezie związków obronnych rośliny. Bez niego niemożliwe jest dalsze przekształcanie cholesterolu w SGA, co potwierdziły eksperymenty.

Polegały one m.in. na wyłączeniu genu kodującego GAME15 w ziemniakach i pomidorach. W efekcie straciły one zdolność do produkcji swoich naturalnych pestycydów, stając się łatwym łupem dla szkodników typu larwy motyla sówki bawełnówki egipskiej. Co szczególnie interesujące, ingerencja naukowców spowodowała także gromadzenie się w roślinach cholesterolu. To pokazuje, jak precyzyjnie musi być kontrolowany proces produkcji związków obronnych – bez GAME15 „fabryka chemiczna” się zatrzymuje, a cholesterol zalega w „magazynach”.

Odkrycie GAME15 ma znaczenie nie tylko teoretyczne. Zrozumienie jak rośliny bronią się przed szkodnikami, może pomóc w opracowaniu nowych metod ochrony odmian uprawnych. Jest też szansa, że pozwoli – dzięki modyfikacjom genetycznym – na zwiększanie ich naturalnej odporności na szkodniki, jak i posłuży do zmniejszenia zawartości tych związków w przypadku, gdy są one niepożądane w żywności.

Po drugie, odkrycie opisane w „Science” podpowiada, jak można kontrolować produkcję związków steroidowych w roślinach. GAME15 odpowiada za pierwszy krok w przekształcaniu cholesterolu, co jest kluczowe dla całego szlaku metabolicznego. Ta wiedza może zostać wykorzystana do projektowania roślin produkujących określone związki steroidowe, ważne dla przemysłu farmaceutycznego. Co więcej, badacze sugerują możliwość posłużenia się tym mechanizmem także w przemyśle kosmetycznym, gdzie związki steroidowe są ważnym składnikiem wielu produktów.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.