Prezentowany artykuł jest dowodem owocnej współpracy z maximuscenter.pl
Sacharoza, znana również jako cukier trzcinowy, jest dwucukrem składającym się z glukozy i fruktozy. Jest to najbardziej rozpowszechniona forma węglowodanów w roślinach. Ponadto, sacharoza jest ważna dla roślinnych magazynów energii. W związku z tym sacharoza była badana jako cząsteczka sygnałowa i składnik regulacji ekspresji genów.
Cukry są transportowane z organów źródłowych do organów zlewnych w roślinach przez specyficzne nośniki. Jednak dokładne mechanizmy transportu sacharozy nie zostały jeszcze wyjaśnione. Nośniki te mogą być ograniczone do pewnych typów komórek. Selektywność nośników dla pobierania sacharozy jest kluczowa w tym procesie. Dlatego zmiany w ekspresji nośników sacharozy mogą być wymagane dla transportu długodystansowego u roślin.
Jednym z pierwszych cukrów pozyskiwanych na masową skalę w roślinach była sacharoza. Ma ona umiarkowane ciśnienie osmotyczne i może być transportowana od źródła do zlewu w wyspecjalizowanej sieci komórek. Istnieją trzy odrębne typy transporterów: te, które transportują sacharozę do komórek floemu, te, które eksportują sacharozę do przestrzeni apoplastycznych oraz te, które są zarówno antyporterami, jak i facylitatorami.
Komórki floemu to specjalna tkanka naczyniowa przeznaczona do transportu cukrów. Sacharoza jest transportowana do komórek floemu poprzez proces zwany potencjałem elektrochemicznym. Aby do tego doszło, gradient protonów w poprzek błony plazmatycznej musi być niższy niż miejsce załadunku. Można to osiągnąć tylko dzięki mechanizmowi ograniczającemu tempo. Zaproponowano model pobierania i wyprowadzania sacharozy, oparty na profilu hydropatii SoSUT1.
Innym podejściem do zrozumienia wychwytu i wypływu sacharozy jest badanie struktury nośnika. Chociaż informacje strukturalne dla transporterów sacharozy nie są jeszcze dostępne, możliwe jest wykorzystanie dostępnych informacji do identyfikacji reszt ważnych dla ich aktywności. Fosforylacja tych reszt została zidentyfikowana w niebłonowych regionach tych białek. Jeśli fosforylacja jest obecna, zdolność nośnika do wiązania się z cukrem może być zwiększona.
Nośnik sacharozy jest monomerem w błonie. Dwanaście segmentów hydrofobowych otoczonych jest przez 12 miejsc glikozylacji. Białka o takiej strukturze pojawiają się jako ostre pasmo na Western blotach.
Gdy a-helisy są transmembranowe, ważna jest zarówno liczba pętli łączących, jak i długość heliksów transmembranowych. A-helisa musi być wystarczająco długa, by przekroczyć błonę. Również hydrofobowość a-helisy jest ważna, aby nośnik sacharozy mógł przeniknąć przez błonę.
Przeciwciała hodowane przeciwko polipeptydom o masie 42 kDa są używane do immunopuryfikacji białek wykazujących aktywność transportową. W transporterze sacharozy stwierdzono obecność kilku polipeptydów. Próby określenia funkcji nośnika sacharozy zostały ograniczone przez obecność polipeptydów. Badania nad strukturą nośników sacharozy mogą trwać bardzo długo. Docelowo wszystkie nośniki sacharozy powinny zostać w pełni scharakteryzowane. Gdy wszystkie nośniki zostaną scharakteryzowane, przyszły kierunek badań będzie jasny.
Wykazano, że nośniki effluxu są ważne dla rozładowania sacharozy w narządach zlewnych. Są to transportery effluksowe błony plazmatycznej, które mogą być zlokalizowane w komórkach mezofilu w sąsiedztwie floemu.
