A Organização Espacial do Metabolismo Dentro da Célula Vegetal

Identificar as localizações subcelulares corretas para todas as enzimas e metabólitos nas redes metabólicas de plantas é um grande desafio, mas é criticamente importante para o sucesso da nova geração de modelos metabólicos em grande escala que estão promovendo uma apreciação em nível de rede do comportamento metabólico. Embora a compartimentalização subcelular de muitos processos metabólicos centrais seja considerada bem compreendida, estudos recentes gene a gene revelaram várias localizações de enzimas inesperadas. O transporte de metabólitos entre compartimentos subcelulares é crucial porque afeta fundamentalmente a estrutura da rede metabólica. Embora novos transportadores de metabólitos estejam sendo identificados de forma constante, o trabalho de modelagem sugere que mal arranhamos a superfície do catálogo de proteínas transportadoras de metabólitos intracelulares. Além da compartimentalização entre organelas, está cada vez mais aparente que a formação de microcompartimentos através das interações de grupos de enzimas com membranas intracelulares, o citoesqueleto ou outras proteínas é um mecanismo regulatório importante. Em particular, esse mecanismo pode promover o canalização de metabólitos dentro do microcompartimento metabólico, o que pode ajudar a controlar a especificidade das reações, bem como ditar rotas de fluxo através da rede. Isso tem clara relevância tanto para a biologia sintética em geral quanto para a engenharia de redes metabólicas vegetais em particular.