酵母PMT1和TED1基因在细胞壁应激反应中的作用

实验室前期研究表明,蛋白质O-甘露糖转移酶1 (Protein O-mannosyltransferase 1,Pmt1p) 和Ted1p（Traffcking of Emp24p/Erv25p-dependent cargo disrupted）在细胞寿命和内质网应激反应方面存在相互调控关系。进一步研究酵母Pmt1p和Ted1p在细胞壁应激反应中（诱导剂为荧光增白剂或刚果红）的作用。观察PMT1基因缺失（pmt1Δ）酵母菌株和TED1基因缺失（ted1Δ）酵母菌株,以及PMT1和TED1双基因缺失（pmt1Δ ted1Δ）酵母菌株在细胞壁应激反应条件下的克隆形成能力和细胞分裂增殖活性;qRT-PCR检测细胞壁应激反应通路中Slt2p、Ssd1p和Mpt5p等效应蛋白的转录水平。结果表明,在细胞壁应激反应条件下,与对照菌株的生长状态比较,pmt1Δ菌株生长缓慢,ted1Δ菌株生长较快;进一步缺失PMT1基因使得ted1Δ菌株生长缓慢。与对照菌株中效应蛋白的转录水平比较,pmt1Δ菌株和pmt1Δted1Δ菌株中SLT2、SSD1和MPT5基因的转录水平明显上调,ted1Δ菌株中的无明显变化;与pmt1Δ菌株比较,pmt1Δted1Δ菌株中SLT2和MPT5表达明显下调,SSD1表达无明显变化。缺失TED1基因增强酵母细胞对细胞壁应激反应的抵抗性;进一步缺失PMT1基因增强ted1Δ菌株对应激反应的敏感性,上调细胞壁应激反应通路中效应蛋白的转录表达水平。     

酵母PMT1与PMT5双基因缺失对细胞复制性寿命的影响

为研究蛋白质O-甘露糖转移酶-1(Protein O-mannosyltransferase-1,Pmt1p)与Pmt5p基因对酵母细胞寿命的影响,采用一步基因置换法构建PMT5基因缺失菌株(pmt5Δ),在此基础上,缺失PMT1基因,构建PMT1和PMT5双基因缺失菌株(pmt1Δpmt5Δ)。显微镜下分离和计数酵母子细胞的数目,统计菌株的复制性寿命;检测细胞吸光度值来评价细胞分裂增殖速度。结果发现,与对照组酵母细胞的平均复制性寿命(25代)比较,pmt5Δ菌株(26代)的寿命无明显变化(P 0. 05),而pmt1Δpmt5Δ菌株(21代)的寿命明显缩短(P 0. 01);热量限制条件下,与对照组酵母细胞比较,pmt5Δ菌株的生长曲线无明显变化,而pmt1Δpmt5Δ菌株的生长曲线低平,细胞分裂增殖减慢。结果表明,PMT1与PMT5双基因缺失明显缩短酵母细胞的寿命,机制可能与细胞的增殖活力下降有关。     

酿酒酵母PMT1与PMT3双基因缺失对细胞寿命的影响

研究蛋白质O-甘露糖转移酶(Protein O-mannosyltransferase,PMT)家族中PMT3基因缺失,以及PMT1与PMT3双基因缺失对酵母细胞复制性寿命的影响。采用一步基因置换法构建PMT3基因缺失酵母菌株(pmt3Δ),基于基因同源重组的原理,构建PMT1和PMT3双基因缺失酵母菌株(pmt1Δpmt3Δ);显微镜下分离和计数酵母子细胞的数目,统计酵母细胞复制性寿命。与野生型酵母细胞的平均复制性寿命(26代)比较,pmt3Δ菌株(24代,P0.05)和pmt1Δpmt3Δ菌株(25代,P0.05)的平均寿命均无明显变化,差异无统计学意义。酵母PMT3单基因缺失,以及PMT1和PMT3双基因缺失均不影响细胞的复制性寿命。     

酵母PMT1基因参与内质网应激的调控机制

【目的】内质网应激(Endoplasmic reticulum stress,ERS)可激活细胞保护性信号级联反应——未折叠蛋白质反应(Unfolded protein response,UPR)。研究表明,酵母细胞中的UPR信号通路由转录因子Hac1p和ERS感应因子Ire1p共同介导。前期研究发现:蛋白质-O-甘露糖转移酶1(Protein-O-mannosyltransferase 1,PMT1)基因缺失能延长酵母细胞的复制性寿命,其机制与上调UPR通路活性相关。本文进一步探讨PMT1基因缺失在酵母ERS反应中的作用。【方法】观察PMT1基因与IRE1或HAC1基因双缺失酵母菌株(pmt1?hac1?和pmt1?ire1?)在ERS反应条件下的克隆形成能力;通过比色法检测各菌株的细胞增殖活性;RT-PCR检测各菌株UPR通路下游部分靶基因的转录水平。【结果】与对照菌株比较,PMT1基因缺失菌株(pmt1?)在ERS反应条件下生长较慢,而HAC1和IRE1单基因缺失菌株(hac1?和ire1?)在ERS反应条件下无法存活;在hac1?或ire1?菌株的基础上进一步缺失PMT1基因,可以改善hac1?菌株在ERS反应条件下的生长状态;但缺失PMT1基因没有上调hac1?菌株UPR通路靶基因的转录水平。【结论】缺失PMT1基因可增强hac1?菌株对ERS诱导剂衣霉素的抗性,机制与已知的UPR通路不相关,提示可能存在其它途径参与ERS反应的调控。