Bioquímica e Bioquímica Analítica

Abstrato

Ressonância plasmónica de superfície baseada nos avanços recentes na compreensão do desenvolvimento das plantas e processos relacionados

Prachi Jain, Dhara Arora e Satish C Bhatla

Desde a sua introdução no início da década de 1990, a SPR tornou-se agora uma poderosa ferramenta de investigação para estudar a especificidade, afinidade e cinética em tempo real de uma vasta gama de interações biomoleculares, incluindo proteína-DNA, proteína-proteína, proteína-hidrato de carbono, proteína-RNA e interações proteína-lípido. A ressonância plasmónica de superfície (SPR) forneceu informações cruciais sobre os mecanismos de interações moleculares que acompanham diversos aspetos do desenvolvimento das plantas. A relação estrutura-função de várias lectinas depende do arranjo quaternário dos seus monómeros. Novas descobertas foram feitas na investigação de hormonas vegetais usando o SPR como técnica. Assim, novas proteínas de ligação ao ácido salicílico (SABPs) foram identificadas em Arabidopsis. Estes incluem a subunidade E2 da α-cetoglutarato desidrogenase, as glutationa S-transferases, as oligopeptidases TOP2 e TOP1 e membros da família de proteínas GAPDH. Ao imobilizar os peptídeos DELLA marcados com biotina no chip do sensor e AtGID1a [receptor de ácido giberélico (GA) de Arabidopsis] como analito, observou-se que o GA4 aumenta ao máximo a ligação entre o DELLA e o GID1. O método de deteção SPR decorado com monocamada molecularmente impressa (MIM) diferencia com precisão entre hormonas vegetais semelhantes, como o IAA, o ácido 1H-indole-3-butírico (IBA) e a cinetina (KT), com limites de deteção em torno da gama subpicomolar . Foi demonstrado que o Coronatine Insensitive-1 (COI1) atua como um recetor de ácido jasmónico utilizando SPR. A ricina, uma toxina vegetal, foi detetada numa concentração 2500 vezes inferior à dose letal mínima (200 ng.ml-1) através de um biossensor SPR. Estudos cinéticos de ligação em tempo real de proteínas virais (VirE1 e VirE2) e ssDNA usando SPR mostraram que a sua ligação é fortemente influenciada pelo substrato e ocorre em sequências poli T e não em poliA e dsDNA. Uma interação entre a proteína replicase (p93) do vírus da necrose do pepino (CNV) com a proteína do hospedeiro, Hsp 70 (acompanhante molecular), revelou o potencial papel da Hsp90 na montagem da replicase viral. A análise SPR de uma pequena biblioteca de fitoquímicos mostrou o elagitanino geraniina como um dos inibidores mais potentes da Hsp90 (um estabilizador de muitas oncoproteínas). As aplicações futuras da técnica SPR provavelmente fornecerão enormes contribuições para a compreensão molecular do desenvolvimento das plantas e processos relacionados.