XTH31, Codificando uma Enzima Ativa XEH/XET in Vitro, Regula a Sensibilidade ao Alumínio Modulando a Ação XET in Vivo, o Conteúdo de Xiloglucano na Parede Celular e a Capacidade de Ligação ao Alumínio em Arabidopsis

As atividades da xiloglucano endohidrolase (XEH) e da xiloglucano endotransglucosilase (XET), codificadas pelos genes de xiloglucano endotransglucosilase-hidrolase (XTH), estão envolvidas na extensão da parede celular, cortando ou cortando e reunindo cadeias de xiloglucano, respectivamente. No entanto, a importância fisiológica dessa atividade bioquímica permanece incompletamente compreendida. Aqui, descobrimos que um mutante de inserção T-DNA XTH31, xth31, é mais resistente ao Al do que o tipo selvagem. XTH31 está ligado à membrana plasmática e o gene codificador é expresso na zona de alongamento radicular e em folhas nascentes, sugerindo um papel na expansão celular. A acumulação do transcrito XTH31 é fortemente regulada negativamente pelo tratamento com Al. A expressão de XTH31 em levedura produz uma proteína com uma razão de atividade in vitro XEH:XET de >5000:1. xth31 acumula significativamente menos Al no ápice radicular e parede celular, apresenta uma ação XET in vivo notavelmente menor e uma atividade XET extraível reduzida, tem um conteúdo de xiloglucano menor e exibe um alongamento mais lento. Um fornecimento exógeno de xiloglucano melhora significativamente a toxicidade do Al ao reduzir a acumulação de Al nas raízes, devido à formação de um complexo Al-xiloglucano no meio, como verificado por uma alteração clara no deslocamento químico de (27)Al-NMR. Em conjunto, os dados indicam que XTH31 afeta a sensibilidade ao Al modulando o conteúdo de xiloglucano na parede celular e a capacidade de ligação ao Al.