Elsőként jellemezték zöldalgák foszfátszállító-fehérjéjét szegedi kutatók (MTI)

Elsőként jellemeztek egy zöldalgákban található foszfátszállító-fehérjét a Magyar Kutatási Hálózathoz tartozó Szegedi Biológiai Kutatóközpont munkatársai, az eredmény hozzájárulhat a mikroalgák jövőbeli biotechnológiai alkalmazásához – közölte honlapján kedden a kutatóintézet.


A foszfor létfontosságú szerepet tölt be az élővilágban, megtalálható a nukleinsavakban és foszfolipidekben, de részt vesz a jelátviteli folyamatokban és a fotoszintézisben is. A növények a talajban található szervetlen foszfát felvételével jutnak foszforhoz, amely sokszor kötött formában van jelen, akadályozva ezzel a növények fejlődését. Ennek megoldására alkalmazzák napjainkban a műtrágyázást, ami bár javítja a termőföld minőségét, de a felesleges foszfát talajvízbe kerülése károsítja a vízi ökoszisztémát, többek között algásodáshoz – eutrofizáció – vezethet.

A vízben élő mikroalgák segíthetnek a foszfor visszanyerésében és tápanyagként történő felhasználásában a növénytermesztéshez. A foszfát felvételének és szállításának pontos mechanizmusa növényekben egyelőre azonban részleteiben nem ismert. A Tóth Szilvia Zita és csoportja a University of Edinburgh, a Max Planck Molekuláris Növényélettani Intézet és a Princeton Egyetem kutatóival közösen elért eredményei, melyet a Plant Physiology nevű folyóiratban mutattak be közelebb vihetik a szakembereket a megoldáshoz.

A szegedi kutatók egy olyan új transzport fehérjét fedeztek fel, amely a kloroplasztiszokba – a fotoszintézis helyszínére – szállítja a foszfátot. Kutatásaik során azt találták, hogy ez a CrPHT4-7 nevű transzporter fontos szerepet játszik a zöldalgák fotoszintézisében, növekedésében és túlélésében. A transzporter fehérje funkcionális jellemzéséhez CrPHT4-7 mutáns Chlamydomonas reinhardtii zöldalga modellt, valamint foszfát transzporterrel nem rendelkező Saccharomyces cerevisiae élesztőtörzset használtak. Mivel ez a transzporter nagyfokú hasonlóságot mutat egy, a káposztafélék közé tartozó lúdfűben (Arabidopsis thaliana) található transzport fehérjével, ami aszkorbátot – az aszkorbinsav, C-vitamin sóját – szállítja, így a foszfát mellett a transzporter aszkorbát szállítási aktivitását is meghatározták. A kutatások meglepő eredményt hoztak: a CrPHT4-7 foszfátot igen, de aszkorbátot nem szállít a kloroplasztiszokba.

Ezzel a kutatócsoport elsőként jellemzett részletesen egy zöldalgában található foszfáttranszporter-fehérjét, amely hozzájárulhat a mikroalgák jövőbeli biotechnológiai alkalmazásához. Többek között a CrPHT4-7 kifejeződésének fokozásával lehetségessé válhat a mikroalgák biomasszájának és foszfáttartalmának növelése és tápanyagként történő felhasználásuk.