شکستن پروتئینهای ذخیره ای و تغییرات احیائی پروتئینها در دانه های آبنوشی شده گردو در طی استراتیفیکاسیون

به موازات رویش دانه در غلات ، حلالیت پروتئینهای ذخیره ای در آنها افزایش می یابد. این امر ناشی از عمل پروتئینی به نام تیوردوکسین بوده که از طریق احیاء پیوندهای دی سولفید ی پروتئینها ذخیره ای سبب باز شدن ساختمان سه بعدی مولکول شده و به این طریق آنها را برای هیدرولیز پروتئازی آماده می سازد. مطالعات جدید نشان داده است که تیوردوکسین ها در شکستن پروتئینهای ذخیره ای گیاهان دولپه ای نیز نقش دارند. فرآیند آبنوشی دانه های گردو در هر دو شرایط سرما و گرما سبب شکستن پروتئینهای ذخیره ای قبل از انجام فرآیند رویش می گردد. از اینرو در مطالعه حاضر نقش تیوردوکسین در شکستن پروتئینهای ذخیره ای با بررسی وضعیت احیائی پروتئینهای ذخیره ای و ارزیابی ظرفیت تولید nadph در دانه های گردو بررسی گردید. بدین منظور پروتئینهای کل و محلول دانه های آبنوشی شده ابتدا با فلوروکروم ویژه گروههای تیول آزاد یعنی mbbr نشاندار شده و پس از جداسازی با sds-page ، وضعیت احیائی گروههای تیول آنها بر اساس تولید فلورسانس بررسی شد. در الگوی پروتئین کل بیشترین میزان فلورسانس مربوط به گلوبولینهای 48-41، 55 و 58 کلیودالتون و به میزان کمتری گلوتلینهای 32-29 کیلودالتون بود، در حالی که در الگوی پروتئینهای محلول گلوبولینها و گلوتلینها به صورت یکنواخت تولید فلورسانس کردند. این امر موید همبستگی مثبت بین وضعیت احیائی پروتئینهای ذخیره ای با حلالیت آنها در زیوه (in vivo) می باشد. احیاء درون شیشه ای (in vitro) پروتئینهای دانه با dtt منجر به افزایش حلالیت گلوبولین 58 کیلودالتونی و گلوتلینهای 24-19 کیلودالتونی شد. گلوبولین 58 کیلو دالتونی به عنوان هدف بلقوه تیوردوکسین در زیوه شناسایی گردید زیرا دارای پیوندهای دی سولفیدی درون مولکولی بود که توسط dtt و یتوردوکسین احیاء شد. زمانی که از پروتئینهای دانه گردو به عنوان سوبسترای طبیعی برای بررسی فعالیت پروتئولیتیک درونزاد با استفاده از sds-page شد، پروتئاز حساس به pmsf که به طور اختصاصی منجر به اضمحلال گلوبولین 58 کیلو دالتونی در ph معادل 5 می گردید، شناسایی شد. به علاوه در حضور dtt اضمحلال گلوبولین 58 کیلودالتونی در حالتی که گروههای تیول آن احیاء شده اند اضمحلال می بابد. از اینرو فرض شد که در دانه های آبنوشی شده گردو تیوردوکسین با حیاء پلی پپتید 548 کیلودالتونی سبب افزایش حلالیت و بازتر شدن آن شده و در نتیجه به عنوان سوبسترای مناسب یک سرین-پروتئاز اضمحلال می یابد. فعالتی عمده ترین آنزیم مولد nadph یعنی گلوکز-6-فسفات دهیدروژناز در دانه هایی که در شرایط سرما قرار داشتند به طور معنی داری بیش از دانه های آبنوشی شده در شرایط گرم بود. این رویداد نشان دهنده ظرفیت بیشتر تولید nadph به عنوان پیش نیاز اصلی احیاء پروتئین توسط تیوردوکسین در دانه های گردو در شرایط سرد بود. این امر همچنین می تواند بازتابی از اثرات سودمند سرما در حفظ وضعیت احیائی مطلوبتر در دانه ها باشد که پیش از این گزارش شده بود.