白念珠菌CaPPE1的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠菌的致病性与其形态转变相关,白念珠菌的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控.转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠菌基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPE1同源的基因,命名为CaPPE1.CaPPE1的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白.在单倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长.在双倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的菌丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用.结果表明CaPpe1在酿酒酵母的假菌丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同.     

白念珠菌CaPPEl的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠菌的致病性与其形态转变相关,白念珠菌的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控。转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠菌基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPEl同源的基因,命名为CaPPEl。CaPPEl的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白。在单倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长。在双倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的菌丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用。结果表明CaPpel在酿酒酵母的假菌丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同。     

白念珠菌CaPPE1的克隆及其在酿酒酵母形态发生中的功能研究

白念珠茵的致病性与其形态转变相关,白念珠茵的形态转换受各种外界信号和细胞内信号转导途径的调控。转录因子Flo8在酿酒酵母形态发生中起重要作用,我们将白念珠茵基因组文库导入flo8缺失株中,筛选能够校正flo8缺失株侵入生长缺陷的基因,分离得到一个与酿酒酵母蛋白磷酸酯酶甲基酯酶PPEI同源的基因,命名为CaPPEl。CaPPEl的基因编码区全长1083bp,推测编码一个361氨基酸的蛋白。在单倍体酿酒酵母中,CaPPE1基因的表达可以部分回复flo8缺失株的侵入生长缺陷,但是在MAPK途径缺失株中不能进行侵入生长。在双倍体酿酒酵母中,CaPPEl基因的表达可以部分激活MAPK途径成员缺失株的茵丝生长缺陷,但却只能在flo8缺失株中产生微弱的激活作用。结果表明CaPpel在酿酒酵母的假茵丝生长和侵入生长中参与的信号转导途径不同。     

白色念珠菌CaBEM1基因的克隆及其在酿酒酵母丝状生长中的作用

白色念珠菌在不同的生长条件下能发生显著的形态变化 ,这种变化由多种调控因子与信号转导途径所调控。酿酒酵母的G1期细胞周期蛋白Cln1和Cln2参与其形态发生 ,cln1/cln1、cln2 /cln2双缺失株不能形成菌丝。把白色念珠菌基因组文库导入cln1/cln1、cln2 /cln2缺失株 ,筛选能校正菌丝形成缺陷的基因 ,分离得到白色念珠菌中的CaBEM 1基因。从核苷酸序列推导 ,CaBEM1编码一种 6 32个氨基酸的蛋白质 ,氨基酸序列分析表明在其N端有 2个SH3结构域 ,中部有 1个PX结构域 ,C端有 1个PB1结构域 ;CaBem1的氨基酸序列与酿酒酵母的Bem1同源性达 38% ,与裂殖酵母的Scd2同源性达 32 %。在酿酒酵母的缺失株中异源表达CaBEM1,能够部分校正它们在氮源缺乏条件下的菌丝形成缺陷。这种菌丝形成的校正作用绕过MAPK途径和cAMP/PKA途径 ,表明CaBem1在菌丝形成中的作用可能位于这两条信号转导途径的下游     

CEK2和CSK1基因的敲除对白色念珠菌形态的影响

为了研究白色念珠菌中克隆到的两个新MAPK基因CEK2和CSK1的功能,我们利用同源重组的方法分别敲除了这两个基因。这两个基因的缺失都在一定程度上促进了白色念珠菌的菌丝形成;而在白色念珠菌中表达CEK2基因,转化株形成菌丝的能力比野生型菌株弱。利用酿酒酵母two-hybridsystem检测Cek2和Csk1与Hst7(Ste7同源物)、Cph1(Ste12同源物)的相互作用,结果表明Cek2和cSK1并不与白色念珠菌菌丝形成MAPK途径的Hst7和Cph1直接作用,CEK2和CSK1基因抑制菌丝的形成很可能并不是通过白色念珠菌菌丝形成MAPK途径来实现的。     

白色念珠菌CRK1基因的敲除及其功能研究

在筛选白色念珠菌促分裂原活化蛋白激酶（ＭＡＰＫ）相关蛋白激酶基因的过程中,得到了ＣＲＫ１（ＣＤＣ２－ｒｅｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ ｋｉｎａｓｅ １）基因。利用同源重组原理,敲除了ＣＲＫ１双拷贝基因片段,构建了ＣＲＫ１纯合缺失株,发现ＣＲＫ１基因的缺失影响到白色念珠菌的生长速度,絮凝生长和形态发生。     

利用大蜡螟模型研究白念珠菌SUMO编码基因SMT3在致病性调控中的作用CSCD

目的探讨白念珠菌SMT3基因在致病性调控中的作用。方法利用瞬时CRISPR/Cas9系统构建SMT3纯合子缺失菌株,并检测其侵入生长和生物被膜形成能力;利用大蜡螟感染模型检测SMT3缺失株致病能力,通过糖原染色观察组织内白念珠菌菌体形态,并进一步检测SMT3缺失株对大蜡螟幼虫血细胞的破坏作用。结果SMT3缺失促进了侵入生长和生物被膜形成,其感染的大蜡螟幼虫平均存活期为3.5 d,致病性较野生型菌株(平均存活期为8.5 d)显著增强;SMT3缺失株感染的大蜡螟幼虫血细胞数为1.4×10^(7)/mL,较野生型组(2.9×10^(7)/mL)显著降低,仅为野生型组的48%。结论白念珠菌SMT3基因在致病性调控中发挥重要作用。     

Cln3缺失对酿酒酵母生长的影响

Cln3是酿酒酵母G1期周期蛋白中的一种,为了研究Cln3在细胞周期与形态发生中的作用,我们构建了酿酒酵母CLN3基因的缺失株,并对其表型进行了分析。结果显示,cln3缺失株对α信息素的敏感性增强,α信息素诱导的细胞周期停滞现象明显大于野生型菌株,这种增强作用不受Sgv1因子的影响。同时,与野生菌相比cln3缺失株的细胞形态也有明显变化,双倍体cln3缺失株细胞的顶端生长能力增强而单倍体细胞的侵入生长能力则受到抑制。结果表明,与酿酒酵母的另外两个G1期周期蛋白Cln1、Cln2不同,Cln3在形态发生中有其独特的功能与作用方式。     

一个水稻双功能激酶基因的克隆及特征

从水稻中分离克隆出一个双功能激酶（OsSTY）基因,它编码一个含417个氨基酸的蛋白,其分子量为45926Da,等电点为7．689。OsSTY参与多种胁迫条件下的信号传导途径。低温或高温（4℃和37℃）处理后,OsSTY激酶的表达显著提高。机械损伤、水杨酸、乙烯等处理也促进该基因转录。另外,0sSTY基因在酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）ste7基因缺失株（ste7／ste7）中的异源表达能够抑制该菌株在氮源饥饿条件下假菌丝生长的缺陷。Ste7是酿酒酵母的一个丝氨酸／苏氨酸／酪氨酸双功能激酶,它与OsSTY的激酶功能域有32％的同源性和50％的相似性。这揭示出OsSTY激酶能够校正,至少能部分地校正酿酒酵母ste7基因缺失株的假菌丝生长缺陷。     

高亲和性铁离子渗透酶Ftr1和Ftr2调控白念珠菌生长和形态

摘要:【目的】通过分析FTR1、FTR2基因缺失株在不同培养条件下的生长情况以及菌丝生长能力,明确高亲和性铁离子渗透酶在白念珠菌生长和形态发生中的功能。【方法】将不同基因型的菌株分别置于不同的培养基和培养温度下进行培养,对其生长速度以及菌丝的生长状态进行观察,获取相应的实验结果。【结果】FTR1或FTR2单基因缺失对于白念珠菌的生长没有显著的影响,但是FTR1、FTR2双基因缺失使白念珠菌在Spider培养基中不能生长,铁离子的增加能够恢复该双基因缺失株的生长能力。FTR1、FTR2双基因缺失株在营养贫瘠的合成培养基上生长速度也较慢。此外,ftr1/frt1菌株的菌丝生长能力增强,而ftr2/ftr2菌株的菌丝生长能力减弱。双突变株ftr1/ftr1 ftr2/ftr2的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。【结论】Ftr1与Ftr2对白念珠菌在微量铁元素环境中的生存有着重要的作用,还参与了白念珠菌对碳源N-乙酰葡萄糖胺、乙醇和甘油等的利用。此外,Ftr1对白念珠菌菌丝生长起负调控作用,Ftr2对菌丝生长起正调控作用。因此,ftr1/ftr1 ftr2/ftr2双基因突变株的菌丝生长能力能够恢复到野生对照株的水平。     

Crk1, a novel Cdc2-related protein kinase, is required for hyphal development and virulence in Candida albicans

Both mitogen-activated protein kinases and cyclin-dependent kinases play a role in hyphal development in Candida albicans. Using an oligonucleotide probe-based screen, we have isolated a new member of the Cdc2 kinase subfamily, designated Crk1 (Cdc2-related kinase). The protein sequence of Crk1 is most similar to those of Saccharomyces cerevisiae Sgv1 and human Pkl1/Cdk9. In S. cerevisiae, CRK1 suppresses some, but not all, of the defects associated with an sgv1 mutant. Deleting both copies of CRK1 in C. albicans slows growth slightly but leads to a profound defect in hyphal development under all conditions examined. crk1/crk1 mutants are impaired in the induction of hypha-specific genes and are avirulent in mice. Consistent with this, ectopic expression of the Crk1 kinase domain (CRK1N) promotes filamentous or invasive growth in S. cerevisiae and hyphal development in C. albicans. The activity of Crk1 in S. cerevisiae requires Flo8 but is independent of Ste12 and Phd1. Similarly, Crk1 promotes filamentation through a route independent of Cph1 and Efg1 in C. albicans. RAS1(V13) can also activate filamentation in a cph1/cph1 efg1/efg1 double mutant. Interestingly, CRK1N produces florid hyphae in ras1/ras1 strains, while RAS1(V13) generates feeble hyphae in crk1/crk1 strains.     

Development of Saccharomyces cerevisiae as a model pathogen. A system for the genetic identification of gene products required for survival in the mammalian host environment

Saccharomyces cerevisiae, a close relative of the pathogenic Candida species, is an emerging opportunistic pathogen. An isogenic series of S. cerevisiae strains, derived from a human clinical isolate, were used to examine the role of evolutionarily conserved pathways in fungal survival in a mouse host. As is the case for the corresponding Candida albicans and Cryptococcus neoformans mutants, S. cerevisiae purine and pyrimidine auxotrophs were severely deficient in survival, consistent with there being evolutionary conservation of survival traits. Resistance to the antifungal drug 5-fluorocytosine was not deleterious and appeared to be slightly advantageous in vivo. Of mutants in three amino acid biosynthetic pathways, only leu2 mutants were severely deficient in vivo. Unlike the glyoxylate cycle, respiration was very important for survival; however, the mitochondrial genome made a respiration-independent contribution to survival. Mutants deficient in pseudohyphal formation were tested in vivo; flo11Delta mutants were phenotypically neutral while flo8Delta, tec1Delta, and flo8Delta tec1Delta mutants were slightly deficient. Because of its ease of genetic manipulation and the immense S. cerevisiae database, which includes the best annotated eukaryotic genome sequence, S. cerevisiae is a superb model system for the identification of gene products important for fungal survival in the mammalian host environment.