Amino Acid Catabolism in Plants

Resumo

Os aminoácidos têm várias funções nas plantas. Além de seu uso durante a biossíntese de proteínas,
eles também participam de várias outras vias de biossíntese e desempenham papéis fundamentais durante processos de sinalização, bem como na resposta da planta ao estresse. Em geral, os tamanhos dos pools dos 20 aminoácidos diferem fortemente e mudam dinamicamente dependendo do estado de desenvolvimento e fisiológico da célula vegetal. Além da biossíntese de aminoácidos, que já foi detalhadamente investigada, o catabolismo de aminoácidos é de importância central para ajustar seus tamanhos de pool, mas até agora chamou muito menos atenção. A degradação de aminoácidos também pode contribuir substancialmente para o estado energético das células vegetais sob certas condições fisiológicas, por ex. fome de carbono. Nesta revisão, discutimos o papel biológico do catabolismo de aminoácidos buscando resumir o conhecimento atual sobre as vias de degradação de aminoácidos e suas regulação no contexto da fisiologia celular vegetal.

Abstract

Amino acids have various prominent functions in plants. Besides their usage during protein biosynthesis,
they also represent building blocks for several other biosynthesis pathways and play pivotal roles during
signaling processes as well as in plant stress response. In general, pool sizes of the 20 amino acids differ
strongly and change dynamically depending on the developmental and physiological state of the plant cell.
Besides amino acid biosynthesis, which has already been investigated in great detail, the catabolism of
amino acids is of central importance for adjusting their pool sizes but so far has drawn much less attention.
The degradation of amino acids can also contribute substantially to the energy state of plant cells under
certain physiological conditions, e.g. carbon starvation. In this review, we discuss the biological role of
amino acid catabolism and summarize current knowledge on amino acid degradation pathways and their
regulation in the context of plant cell physiology.