Le proteine di riserva in frumento, gliadine e glutenine sono molecole largamente eterogenee definite da insolite caratteristiche di solubilità e da marcata tendenza ad aggregare. La loro caratterizzazione biochimica, agevolata dall'uso combinato di tecniche elettroforetiche e cromatografiche, in particolare di cromatografia liquida ad alta prestazione a fase inversa (RP-HPLC), può facilitare notevolmente la comprensione dei meccanismi che le associano con le proprietà qualitative delle farine. Studi chimici e molecolari hanno messo in luce la netta incidenza dei residui di cisteina, responsabili nelle proteine della formazione di legami disolfuro inter ed intramolecolari, sulla struttura lineare e tridimensionale delle subunità gluteniniche ad alto e basso peso molecolare (HMW ed LMW rispettivamente). La presenza di questi legami e conseguentemente di questi residui di cisteina influirebbe sui parametri tecnologici ed alveografici delle farine di frumento. Le subunità gluteniniche ad elevato peso molecolare (HMW) sono composte da due tipi di subunità: subunità x a più elevato peso molecolare e subunità y a peso molecolare più basso. I risultati ottenuti mediante analisi in RP-HPLC delle frazioni gluteniniche ad alto peso molecolare, mostrano come siano evidenti anche in cromatografia, separazioni nette fra subunità omoalleliche del tipo x e y codificate da geni sugli stessi cromosomi e analogie fra subunità omoalleliche codificate da geni su cromosomi diversi (subunità Ax, Bx, Dx e subunità Ay, By, Dy). L'idrofobicità superficiale, principio su cui si basa la separazione in RP-HPLC, relativa a ciascuna componente proteica viene espressa dal tempo che ciascuna di esse impiega nell 'attraversare una colonna cromatografica. La riduzione e la successiva alchilazione con vinilpiridina, delle subunità gluteniniche porta a notevoli miglioramenti nella separazione; infatti per effetto della reazione di alchilazione, l'introduzione di gruppi chimici nella molecola in corrispondenza dei gruppi sulfidrilici di cisteina, modifica l 'idrofobicità superficiale e quindi il tempo di eluizione della componente proteica stessa. La posizione dei residui di cisteina così modificati può quindi portare ad interazioni differenti con i gruppi polari o non-polari della superficie di silice della colonna o coll 'eluente stesso. Le subunità gluteniniche ad elevato peso molecolare a seguito del trattamento con vinilpiridina subiscono una diminuzione nel tempo di eluizione specifica per gruppi omeoallelici e direttamente legata al numero di residui cisteinici presenti in ogni componente proteica.
RESIDUI CISTEINICI DELLE PROTEINE DI RISERVA IN FRUMENTO E LORO RELAZIONI CON LE PROPRIETA'
B MARGIOTTA;G COLAPRICO;
1992
Abstract
Le proteine di riserva in frumento, gliadine e glutenine sono molecole largamente eterogenee definite da insolite caratteristiche di solubilità e da marcata tendenza ad aggregare. La loro caratterizzazione biochimica, agevolata dall'uso combinato di tecniche elettroforetiche e cromatografiche, in particolare di cromatografia liquida ad alta prestazione a fase inversa (RP-HPLC), può facilitare notevolmente la comprensione dei meccanismi che le associano con le proprietà qualitative delle farine. Studi chimici e molecolari hanno messo in luce la netta incidenza dei residui di cisteina, responsabili nelle proteine della formazione di legami disolfuro inter ed intramolecolari, sulla struttura lineare e tridimensionale delle subunità gluteniniche ad alto e basso peso molecolare (HMW ed LMW rispettivamente). La presenza di questi legami e conseguentemente di questi residui di cisteina influirebbe sui parametri tecnologici ed alveografici delle farine di frumento. Le subunità gluteniniche ad elevato peso molecolare (HMW) sono composte da due tipi di subunità: subunità x a più elevato peso molecolare e subunità y a peso molecolare più basso. I risultati ottenuti mediante analisi in RP-HPLC delle frazioni gluteniniche ad alto peso molecolare, mostrano come siano evidenti anche in cromatografia, separazioni nette fra subunità omoalleliche del tipo x e y codificate da geni sugli stessi cromosomi e analogie fra subunità omoalleliche codificate da geni su cromosomi diversi (subunità Ax, Bx, Dx e subunità Ay, By, Dy). L'idrofobicità superficiale, principio su cui si basa la separazione in RP-HPLC, relativa a ciascuna componente proteica viene espressa dal tempo che ciascuna di esse impiega nell 'attraversare una colonna cromatografica. La riduzione e la successiva alchilazione con vinilpiridina, delle subunità gluteniniche porta a notevoli miglioramenti nella separazione; infatti per effetto della reazione di alchilazione, l'introduzione di gruppi chimici nella molecola in corrispondenza dei gruppi sulfidrilici di cisteina, modifica l 'idrofobicità superficiale e quindi il tempo di eluizione della componente proteica stessa. La posizione dei residui di cisteina così modificati può quindi portare ad interazioni differenti con i gruppi polari o non-polari della superficie di silice della colonna o coll 'eluente stesso. Le subunità gluteniniche ad elevato peso molecolare a seguito del trattamento con vinilpiridina subiscono una diminuzione nel tempo di eluizione specifica per gruppi omeoallelici e direttamente legata al numero di residui cisteinici presenti in ogni componente proteica.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
