تحلیل موردی پروتئین های حبوبات از دیدگاه ژنتیکی و بررسی ساختار و ویژگیهای مولکولی آن ها

در خلال دهه گذشته، پروتئین های ذخیره بذر در چند گیاه تک لپه و دولپه به طور دقیق بررسی شده است . این مطالعات، توالی یابی کامل اسید آمینه ها، تهیه cDNA ژن های مربوطه و بیوسنتز، عمل آوری و تجمع در اندامک های پروتئینی را در بر می گیرد. تمامی این اطلاعات منتهی به این نتیجه گردیده است که پروتئین را باید بر اساس گلوبولین ها و پرولامین ها تقسیم بندی نمود . به طور مثال پروتئین هایی که با استخراج های سنتی در گروه گلوتلی نها قرار گرفته اند، بعضی از آن ها را بر اساس ساختار مولکولی شان بایستی به صورت گلوبولین (اوریزنین برنج، گلوتلین های یولاف ) و یا پرولامین (گلوتنین های گندم ) تقسیم بندی کرد . در مورد آلبومین های 2S موجود در بذور اکثر گیاهان دولپه ای و گروهی از بازدارنده های موجود در بذور اکثر غلات (مانند بازدارنده های پروتئیناز سرین و آلفا آمیلازها )، شواهد مولکولی حاکی از آن است که آن ها حاوی سه ناحیه حفاظت شده B ،A و C هستند که در ناحیه پایانه C پرولامین های غنی از گوگرد واقع می باشند. طبق بررسی ها، اکثریت این گروه پروتئینی را می توان در پرولامین ها (آونین یولاف، بازدارنده تریپسین جو، آلبومین 2S خشکبار برزیلی ) و بعضی از 2S های دیگر را نیز می توان در گلوبولین ها جای داد . این پروتئین های بذری قابل حل در آب، در ابتداً به عنوان پروتئین های خانه دار نامگذاری شدند. که در داخل پروتئین های متابولیک و ساختاری، گروهی از آلبومین ها با ضریب رسوب (S20W) حدود 2 وجود دارد که دارای خصوصیات پروتئین های ذخیره (نظیر تجمع و ظهور در اندامک های پروتئینی و مصرفشان در خلال جوانه زنی) می باشند. در ترکیب اسیدآمینه ای این آلبومین ها، مقدار زیادی نیتروژن (به خاطرگلوتامین و اسید گلوتامیک، آسپاراژین به اضافه اسید اسپارتیک، آرژنین ) و اسیدهای آمینه گوگردی مشخص گردید. همچنین بذرهای روغنی گونه های مختلف حاوی پروتئین های 2S با مقدار زیادی اسیدهای آمینه گ وگردی بودند که می توان آن ها را به دو گروه تقسیم کرد . یکی آن هایی که نقش ذخیره ای دارند و دیگر آن هایی می باشند که دارای یک فعالیت بیولوژیکی مشخص می باشند و باز دارنده های پروتئاز و آلرژن ها از آن جمله اند (عوامل ضد تغذیه ای). در توالی آلبومین های 2S منابع مختلف از 21 تا 44 درصد تشابه معنی دار دیده شده است . بعضی از پروتئین های 2S از نظر سیستئین غنی می باشند (با حدود 8 مول درصد ) و تعداد و محل این باقیمانده های سیستئین در پروتئین های مختلف فوق العاده حفاظت شده هستند (آلبومین 12 کیلودالتونی فندق برزیلی، کلزا، آفتابگردان، 2S ارابیدوپسیس و غیره). آلبومین های غنی از متیونین به گروهی از پروتئین های پرمتیونین تعلق دارند که در انواع بذرهای دولپه ای دیده شده و مقدار آن ها از 7/7 تا 20 مول درصد متفاوت است. گروه دیگری از پروتئین های پر متیونین به پرولامین های غنی از گوگرد تک لپه ای تعلق دارند که میزان متیونین آن ها از 11 تا 22/5 درصد و سیستئین آن ها ار 3/9 تا 10 مول درصد متغیر است . در هر دو گروه پروتئین پرمتیونین، میزان سیستئین متغیر است.

کلیدواژه ها:

پروتئین های حبوبات ، ساختار مولکولی و حبوبات