Control postraduccional de la actividad nitrato reductasa de hojas de cebada

Resumen

Numerosos estudios realizados en la última década han establecido un modelo general de regulación in vivo de la actividad nitrato reductasa foliar en función de las condiciones de fijación de CO2 de la hoja. La NR foliar se inactiva de forma rápida y reversible por oscuridad o inhibición de la fijación de CO2. En hojas de espinaca, la inactivación por oscuridad de la NR implica la fosforilación el enzima y su unión, en presencia de Mg2+, a una proteína inhibidora (NIP), dando lugar a un complejo NR-fosforilada/Mg2+/NIP, inactivo. En cebada, no hay evidencias sobre la actuación de un mecanismo de regulación similar al descrito para la NR de espinaca. La inactivación in vivo de la NR de hojas de cebada es independiente de Mg2+, aunque el enzima si se inhibe in vitro por este ion. En este estudio se han obtenido resultados que muestran que los cambios en los niveles de azúcares-fosfato, y concretamente en G6P, en el citoplasma celular son la señal reguladora que coordina la actividad de la NR con la asimilación de carbono en hojas de cebada. Dependiendo de los niveles de azucares-fosfato se extraen dos formas de NR que se distinguen por sus propiedades cinéticas y sensibilidad a la inhibición in vitro por Mg2+. De hojas con altos niveles de azucares-fosfato se obtiene una NR con mayor Vmax, mayor Km para el nitrato y menor sensibilidad a la inhibición in vitro por Mg2+, mientras que de hojas con bajos niveles de estos azucares se extrae una NR con menor Vmax, menor Km para el nitrato y mayor sensibilidad al Mg2+. Por otra parte se ha analizado in vitro la acción del Mg2+ y la G6P como efectores de la NR. Los resultados ponen de manifiesto que el Mg2+ es un efector negativo de la NR que disminuye la eficiencia catalítica de las dos formas del enzima, aunque en mayor medida la de la forma con menor Vmax, y que además requiere un factor proteico para ejercer su acción sobre el enzima. La G6P uniéndose a la NR ejerce in