Exploring the impact of 1-deoxynojirimycin on alpha-galactosidase activity and chickpea seed germination through in vitro experiments and molecular docking analysis

RESUMO:

A germinação das sementes é um processo fisiológico rigorosamente regulado. As enzimas hidrolíticas fornecem energia que traz mudanças fisiológicas, bioquímicas e físicas à semente durante a germinação. As alfa-galactosidases decompõem os grupos galactosil ligados a alfa 1-6 em glicoproteínas, glicolipídeos e oligossacarídeos em compostos simples para fornecer energia durante a germinação das sementes. As características de germinação das sementes de grão de bico mostraram que a inibição da alfa-galactosidase com 1-desoxinojirimicina (DNJ), um derivado da desoxigalactonojirimicina, atrasa a germinação. Para obter informações sobre o mecanismo de inibição, modelamos a estrutura da enzima e realizamos o acoplamento in-silico do inibidor e dos substratos naturais (rafinose e estaquiose) à enzima. Também validamos nosso modelo usando alfa-galactosidase recombinante de grão de bico. Nossos estudos de docking mostraram que tanto o inibidor quanto os substratos se ligam ao mesmo arcabouço de sítio ativo na enzima, mas a diferentes resíduos de aminoácidos, sendo a estaquiose um substrato preferido, e o DNJ inibe competitivamente a alfa-galactosidase com um Ki e IC50 de 44,5 µM e 89,13 µM, respectivamente. O atraso na germinação é uma prática agronômica desejável que pode ser explorada para um melhor estabelecimento das culturas e para evitar a germinação pré-colheita nas culturas.

Termos para indexação:
1-desoxinojirimicina; alfa-galactosidase; germinação; cinética de inibição