Functional analysis of mitochondrial proteins in Arabidopsis thaliana

• Autor(a) principal: Brito, Danielle Santos
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/11543
• topic: Proteínas; Arabidopsis thaliana; Plantas - Membrana - Transporte; Mitocôndria; Citologia vegetal; Fisiologia Vegetal

A família de transportadores mitocondriais (MCF) catalisam transportes específicos de vários substratos, tais como nucleotídeos, aminoácidos e cofatores. Embora alguns dos transportadores tenham sido identificados, muitas destas proteínas ainda não foram completamente caracterizadas. Do mesmo modo, o metabolismo mitocondrial sob estresse ainda não é completamente conhecido. Neste contexto, este trabalho apresenta inicialmente um estudo de um transportador mitocondrial previamente identificado e ainda não caracterizado, designado como AtSFC1, um potencial transportador de succinato/fumarato. Assim, para identificar a especificidade de substrato, a proteína AtSFC1 foi integrada em liposomas e ensaios bioquímicos foram realizados e para investigar a função fisiológica deste transportador, foram utilizadas plantas transgênicas de Arabidospis thaliana para o gene AtSFC1, cuja expressão foi reduzida pela técnica antisenso. Brevemente, a integração funcional do AtSFC1 na membrana citoplasmática de células de Escherichia coli revelou uma especificidade para citrato/isocitrato do tipo antiporte. Além disso, discutimos o potencial papel para AtSFC1 no fornecimento de intermediários para o ciclo ácido dos tricarboxílicos para suportar o crescimento nos tecidos heterotróficos. Na segunda parte desta tese, investigou-se a função de doadores de elétrons alternativos para a cadeia mitocondrial transportadora de elétrons (mCTE) sob deficiência de carbono, bem como após o fornecimento de aminoácidos. Os produtos de degradação de aminoácidos de cadeia ramificada podem doar elétrons para o mCTE através do complexo ETF/ETFQO (electron transfer flavoprotein: flavoprotein ubiquinone oxidoreductase). Este sistema está localizado na mitocôndria e induzido ao nível de transcrição em situações de estresse. Assim, a fim de obter um design detalhado de como essa via interage com outras e como ela se ajusta a diferentes requisitos celulares e metabólicas, foram realizadas abordagens metabólicas e fisiológicas utilizando cultura de células de Arabidopsis mutantes com inserção de T-DNA na região codificante do gene ETFQO. Os resultados são aqui discutidos, confirmam que o sistema ETF/ETFQO é uma via essencial capaz de doar elétrons para o pool de ubiquinona. Além disso, o comportamento dos complexos respiratórios sugere novos pontos de entrada de elétrons, os quais devem ser elucidados.