Tärkkelyssyntetaasien

Tärkkelyssyntetaasit ovat entsyymejä, jotka osallistuvat tärkkelyksen synteesiin. Ne ovat avainasemassa kasvien hiilihydraattimetaboliassa, muuttaen glukoosi-1-fosfaatin ja ADP-glukoosin tärkkelyksiksi. Tärkkelys on kasvien ensisijainen varastoitu hiilihydraatti, ja sen muodostuminen on elintärkeää energian ja hiilen varastoinnin kannalta.

Nämä entsyymit kuuluvat glykosyylitransferaasien perheeseen. Tärkkelyssyntetaasien toiminta on monivaiheinen prosessi. Ne katalysoivat glukoosiyksiköiden siirtoa ADP-glukoosista kasvavaan tärkkelysketjuun. Tämän prosessin aikana muodostuu alfa-1,4-glykosidisidoksia. Tärkkelys koostuu kahdesta pääpolymeeristä: amyloosista, joka on lineaarinen ketju alfa-1,4-sidoksista, ja amylopektiinista, joka on haarautunut molekyyli, jossa on sekä alfa-1,4- että alfa-1,6-glykosidisidoksia. Tärkkelyssyntetaasit ovat vastuussa kummankin rakenteen muodostumisesta, joskin eri entsyymit voivat olla erikoistuneet kumpaankin.

Tärkkelyssyntetaasien aktiivisuus on tarkkaan säädelty, jotta tärkkelyksen tuotanto vastaa kasvin energiantarvetta ja kasvuvaihetta. Niiden toimintaa voidaan vaikuttaa esimerkiksi valolla, hormonitasoilla ja muiden aineenvaihduntareittien tuotteilla. Tärkkelyksen varastointi tapahtuu pääasiassa lehtien soluissa sijaitsevissa plastideissa. Tärkkelyssyntetaasien tutkimus on tärkeää niin perustutkimuksen kuin sovellustenkin kannalta, kuten sadon parantamiseksi tai uusien bioenergia-aineiden kehittämiseksi.