Progrès récents concernant le métabolisme de l’asparagine

L’asparagine est un composé clé du métabolisme de l’azote chez les végétaux. L’asparagine constitue une importante forme de stockage et de transport de l’azote jusqu’aux tissus puits. Au cours des 20 dernières années, d’énormes progrès ont été réalisés dans la compréhension de l’enzymologie des voies métaboliques de l’asparagine et du rôle biologique des enzymes métaboliques de l’asparagine chez les végétaux supérieurs. Diverses approches ont été utilisées, allant de la cristallographie des protéines à l’utilisation de mutants et de lignées de surexpression en combinaison avec l’analyse moléculaire et l’établissement du profil des métabolites. La plupart des gènes et des enzymes intervenant dans le métabolisme de l’asparagine ont été identifiés et caractérisés, y compris l’asparagine synthétase, la ?-cyanoalanine nitrilase/hydratase, l’asparaginase, la sérine:glyoxylate aminotransférase et la ?-amidase. Dans les feuilles des végétaux, la biosynthèse de l’asparagine par l’asparagine synthétase est stimulée par l’obscurité, situation associée à un déficit en carbone. L’asparagine semble jouer un rôle dans la photorespiration en fournissant un apport d’azote pour équilibrer la production de sérine ou de glycine vers d’autres voies. La manipulation de la biosynthèse et de la dégradation de l’asparagine peut modifier le développement et la composition des graines et a été utilisée pour atténuer le problème de la formation d’acrylamide dans les aliments. Il existe une association positive apparente entre les concentrations d’asparagine présentes dans les organes reproducteurs et l’accumulation de protéines dans les graines. Ce chapitre présente une perspective sur le métabolisme de l’asparagine, en soulignant les domaines possibles d’investigation future.