Oligossacarideos de xiloglucana de sementes de Hymenaea courbaril : estrutura e atividade biologica

Abstract

Resumo: O endosperma das sementes de Hymenaea courbaril contém uma xiloglucana (relação Glu:Xil:Gal de 4,5:3:1) com rendimento de -85% em relação ao endosperma seco, cuja estrutura é formada por uma cadeia principal de P-D-glucana ligada (l-»4) tendo cadeias laterais formadas por unidades de a-D-xilopiranosil e P-Dgalactopiranosil-(l-»2)-a-D-xilopiranosil, ligadas (l-> 6 ) a cadeia principal. A xiloglucana foi tratada com uma endo-( 1 ->4)-P-D-glucanase obtida de Humicola insolens (EGI) e com a endoxiloglucanase obtida de A. aculeata (XG5), obtendo-se uma série de oligossacarídeos, os quais foram reduzidos com NaBFLt. Estes oligossacarídeos foram isolados por HPLC, caracterizados por espectroscopia de RMN-’H e l3C e FAB-MS, sendo os principais o octassacarídeo (XXLGol) e o heptassacarídeo (XXXGol), com os quais determinou-se as atividades biológicas, paralelamente a outras estruturas relacionadas com a xiloglucana. A atividade auxínica do XXLGol, in vivo, foi analisada usando-se coleóptilos de trigo. O XXLGol promoveu crescimento independente da presença de ácido diclorofenoxiacético (2,4-D). Na presença de 2,4-D, XXLGol, em concentração nanomolar, aumentou a resposta induzida por auxina. Analisou-se também, o efeito dos oligossacarídeos de xiloglucana na indução de glicohidrolases em células e/ou protoplastos de Rubus fruticosus. As respostas mais significativas foram obtidas para as atividades a-Dxilosidase, P-D-xilosidase, (l-»4)-p-D-glucanase e a-L-fucosidase. Esta última foi analisada com maior atenção, verificando-se que o XXLGol, em concentração nanomolar, causa um rápido aumento da resposta a-L-fucosidase e modula a resposta a-L-fucosidase induzida por 2,4-D e ácido giberelíco (GA3). As atividades biológicas dependem principalmente dos aspectos estruturais e das concentrações dos oligossacarídeos de xiloglucana utilizados e da estrutura do hormônio adicionado. Os resultados sugerem a presença de um sistema de reconhecimento específico para oligômeros de xiloglucana em plantas

Abstract: The seeds of Hymenaea courbaril contain a xyloglucan (yield 85%) whose structure consists of a cellulosic type (l->4)-linked p-D-glucan main-chain with side chains containing a-D-xylopyranosyl and P-D-galactopyranosyl-(l->2)-oc-D-xylopyranosyl residues, each (1—>6 ) linked to the main chain (Glc:Xyl:Gal = 4,5:3:1). The polysaccharide was treated with the endo-l,4-P-D-glucanase from Humicola insolens (EGI) and the endoxyloglucanase ffom A. aculeata (XG5), giving rise a number of oligosaccharides (which were reduced with NaBH4) mainly octasaccharide (XXLGol) and heptasaccharide (XXXGol). The oligosaccharides were isolated by HPLC and characterized by *H and l3CNMR spectroscopy and FAB-MS and examined in terms of their biological activity in parallel with other structnrally related xyloglucan compounds. The auxin activity of XXLGol in vivo, was investigated using wheat coleoptiles. The octasaccharide promoted growth independently of the presence of 2,4- dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D). In the presence of 2,4-D, XXLGol, at nanomolar concentrations, increased the auxin-induced response. In addition, a system of Rubus fruticosus protoplasts or cells was used to study the signaling effect of the induction of glycohydrolases. Significant responses were found for a-D-xylosidase, p-D-xylosidase, p- 1,4-glucanase and a-L-fucosidase. The a-L-fucosidase induction was analyzed in more detail and it was found that XXLGol is a signaling molecule, since it has the ability to induce, at nanomolar concentrations, a rapid increase. in an a-L-fucosidase response and to modulate 2,4-D or gibberillic acid-induced a-L-fucosidase. The biological responses depended mainly on the structural features of the xyloglucosyl oligomers, the sugar concentration and the structure of the hormone added. The results suggest the presence of specific recognition systems for xyloglucan oligomers in plants