Catabolismo de la alantoína y el alantoato en Phaseolus vulgaris

Resumen

Las leguminosas pueden fijar el nitrógeno atmosférico en los nódulos. Algunas leguminosas transportan casi el 100 % de este nitrógeno fijado como ureidos (alantoina y alatoato), mientras que otras lo hacen en forma de amidas (asparragina y glutamina). Estos compuestos han de ser degradados en las partes aéreas de la planta para que el nitrógeno y el carbono que contienen puedan ser reasimilados en los tejidos en desarrollo. El nitrógeno contenido en los ureidos puede ser liberado en forma de amonio o urea mediante reacciones secuenciales que transformarían la alatoina en glioxilato. En este trabajo se ha estudiado la degradación de alantoina y alantoato en plantas de judía (Phaseolus vulgaris), una leguminosa que transporta el nitrógeno fijado en los nódulos en forma de ureidos. Se han purificado hasta monogeneidad electroforética dos proteínas capaces de catalizar la degradación de la alantoina. Estas proteínas presentan características cinéticas similares, aunque tienen tamaños diferentes y una distribución en los distintos órganos de la planta de judía desigual. Se ha amplificado y clonado un único ADNc que codifica la alatoinasa de judía. La enzima que cataliza la degradación de alatoato se ha purificado parcialmente y se ha caracterizado. Esta es la primera vez, que una actividad que cataliza la degradación de alatoato se ha caracterizado in vitro en plantas. Los niveles de ureidos, los de ambas actividades enzimáticas, así como el nivel de expresión del gen que codifica la alantoinasa se han determinado en diversos tejidos de plantas de judía, así como en las plantas cultivadas en diversas condiciones. Estos estudios ponen de manifiesto que las enzimas anteriores están íntimamente relacionadas con la degradación de los ureidos en Phaseolus vulgaris.