Estratégia de captura de ferro pode ser replicada

Após quase uma década de esforços, os cientistas da RIKEN identificaram a estrutura de uma proteína transportadora chave que ajuda as plantas de trigo e cevada a captar ferro do solo. Aproximadamente um terço de toda a terra do mundo é alcalina porque o solo contém grandes quantidades de sal alcalino, carbonato de cálcio. O ferro é pouco solúvel em solos alcalinos, e a deficiência resultante desse elemento limita seriamente o crescimento de muitas plantas cultivadas.

“No entanto, o trigo e a cevadadesenvolveram uma estratégia única de captura de ferro. Eles secretam compostos chamados fitosideróforos. Quando atingem o solo, eles se ligam ao ferro e formam um complexo que as plantas podem absorver por meio de suas raízes”, diz Atsushi Yamagata, do Centro de Pesquisa Dinâmica da RIKEN Biosystems.

“Fitosideróforos são compostos conhecidos como ácidos múgicos. Carregando sua carga de ferro, eles são reabsorvidos nas células vegetais por uma proteína transportadora nas membranas celulares. Anteriormente, havia muitas incógnitas no mecanismo molecular desse processo. Agora, pela primeira vez, conseguimos determinar a estrutura da proteína transportadora. Revelamos a estrutura da proteína transportadora, tanto no estado livre quanto em combinação com um fitosidróforo contendo ferro. É muito importante”, completa.

A equipe RIKEN tem tentado determinar a estrutura da proteína transportadora por quase uma década. “Não conseguimos nem os cristais necessários para a análise de cristalografia de raios-X”, continua o pesquisador. – O grande avanço veio com os recentes avanços na técnica de microscopia crioeletrônica, que revelou estruturas disparando elétrons em amostras de proteínas congeladas. Atualmente, estamos focados no desenvolvimento de derivados do ácido múgico, que podem se tornar uma nova geração de fertilizantes altamente eficaz para solos alcalinos.

Um derivado sintético, desenvolvido por nosso colega Kosuke Namba na Universidade de Tokushima, pode melhorar o crescimento das plantas melhor do que um composto natural por apenas um milésimo do custo. Um derivado chamado ácido prolina-2'-desoximúgico (PDMA) é estável por um mês no solo, em comparação com um dia para uma conexão natural. As negociações estão em andamento para expandir a produção de PDMA para uso comercial como fertilizante agrícola".