Tärkkelyssyntaasientsyymit

Tärkkelyssyntaasientsyymit ovat keskeisiä entsyymejä kasveissa, jotka vastaavat tärkkelyksen synteesistä. Tärkkelys on kasvien ensisijainen varastohiilihydraatti, ja sen muodostuminen tapahtuu kahdessa päävaiheessa: adenosiinitrifosfaatin (ATP) ja glukoosi-1-fosfaatin (G1P) avulla muodostetaan glukoosi-1-fosfaatin aktivoitu muoto, UDP-glukoosi. Tämän jälkeen tärkkelyssyntaasientsyymit siirtävät glukoosiyksiköitä UDP-glukoosista kasvavaan tärkkelysketjuun.

Tärkkelyssyntaasia löytyy kahta päätyyppiä: liukoinen tärkkelyssyntaasi (SS) ja jyväleukosyyttitärkkelyssyntaasi (GBSS). SS-entsyymit osallistuvat liukoisen tärkkelyksen, amyloosin, synteesiin, kun taas GBSS-entsyymit ovat vastuussa jyvärakenteisen tärkkelyksen, amylopektiinin, muodostumisesta. Amyloosin ja amylopektiinin suhde määrittää tärkkelyksen lopulliset ominaisuudet, kuten sen viskositeetin ja sulamispisteen.

Tärkkelyssyntaasientsyymien toiminta on tarkasti säädeltyä. Entsyymien aktiivisuus voi vaihdella kasvin kehitysvaiheen, ympäristöolosuhteiden ja hormonien vaikutuksen mukaan. Tärkkelyksen synteesin säätely on elintärkeää kasvin energian varastoinnin ja myöhemmän vapautumisen kannalta esimerkiksi siementen itämisen aikana tai stressitilanteissa. Näiden entsyymien tutkimus on tärkeää elintarviketeollisuudessa, biotekniikassa ja kasvinjalostuksessa.