Estudio de isoformas de citrato sintasa en Glycine max y su rol en la acumulación de sustancias de reserva en semillas

Entre las macromoléculas biológicas, las enzimas juegan un papel crucial en cada célula como catalizadores de prácticamente cualquier reacción bioquímica. Dentro de las enzimas de vías metabólicas se encuentra la citrato sintasa (CS), encargada de catalizar la condensación aldólica de acetil-CoA (AcCoA) y oxaloacetato (OAA), para la formación de citrato. Es una enzima clave para la respiración celular por su participación tanto en el ciclo de Krebs como en el ciclo de glioxilato. Se encuentra altamente conservada a lo largo de la evolución y está ampliamente distribuida en la naturaleza, por lo que podemos encontrarla en un amplio rango de organismos como el ser humano, otros animales, plantas y hasta en levaduras y bacterias; y localizada en diversos compartimentos subcelulares. De acuerdo a evidencia previa, CS facilitaría el exporte de carbono derivado de aminoácidos y otros ácidos orgánicos desde la mitocondria al plastidio, sitio en el que se produce la síntesis de precursores de compuestos de almacenamiento durante el desarrollo de las semillas. Dado que estos resultados nominan a CS como un target provisorio para el mejoramiento de cultivos, en este trabajo se estudiaron las propiedades bioquímicas y el patrón de expresión de las dos isoformas CS mitocondriales de soja. Primero, las enzimas fueron expresadas en un huésped bacteriano y purificadas por afinidad. Así, se determinó la actividad de ambas en función del pH, sus velocidades máximas de catálisis, sus afinidades por sus sustratos, sus estados oligoméricos y su regulación por compuestos efectores. Además, se cuantificó la abundancia de ambos transcriptos en respuesta a distintas condiciones nutricionales y hormonales usando cultivos in vitro de embriones. A pesar de la alta similitud de secuencia, los resultados indicaron diferencias sutiles que podrían indicar una contribución diferencial de ambas isoformas CS al flujo de carbono durante el llenado de las semillas de soja.