粟酒裂殖酵母Sls1在线粒体中的功能研究

线粒体是真核生物中非常重要的细胞器之一,它参与ATP的合成以及物质代谢、细胞凋亡等多种生理过程。在研究线粒体功能时,粟酒裂殖酵母是一种很好的模式生物。在本文中,我们研究了与线粒体相关的蛋白Sls1的功能。在非发酵型培养基上,Δsls1突变菌株的生长出现缺陷。Western-Blot实验表明,在Δsls1菌株中,线粒体编码蛋白的水平也出现了剧烈的降低。敲除sls1影响了线粒体编码蛋白Cox1的合成。我们的研究表明Sls1是一个与线粒体功能密切相关的蛋白,它的其中一个功能是维持了线粒体编码蛋白的正常水平,并且参与了线粒体编码蛋白Cox1的合成。     

粟酒裂殖酵母中指示线粒体形态的荧光标签的构建

粟酒裂殖酵母是优秀的研究线粒体模型机理的模式生物.为建立适合粟酒裂殖酵母的指示线粒体形态的荧光标签,本研究以pYJ19质粒为骨架,构建了由粟酒裂殖酵母nmt41启动子控制的、以增强型绿色荧光EGFP为报告基因、以粟酒裂殖酵母自身蛋白Cox4为线粒体定位序列(Mitochondrial targeting sequences)来源的mts和以leu1营养为选择标记的质粒系统pMTS7.将pMTS7转化粟酒裂殖酵母yHL6381,以Mito-Tracker线粒体染料为对照,荧光显微镜观察结果发现,pMTS7能够与MitoTracker共定位,能正确显示线粒体定位.与具有一定毒性且染色结果不易控制的MitoTracker相比,利用pMTS7标记线粒体可以在显微镜下长时间观察清晰的线粒体形态,而且可以看到线粒体分裂融合的动态变化.pMTS7的成功构建为研究粟酒裂殖酵母中线粒体相关基因的突变体提供了技术工具.     

粟酒裂殖酵母中Mef2在线粒体中功能的研究

由核编码基因控制的线粒体翻译对线粒体中电子传递链复合物的合成是必不可少的。旨在揭示粟酒裂殖酵母中Mef2蛋白的主要功能。利用同源重组的方法构建Δmef2突变体,观察Δmef2在以甘油为唯一碳源的非发酵培养基的生长表型;生物信息学分析结果显示Mef2的N端含有一段由31个氨基酸组成的线粒体定位序列(MTS),为进一步确定Mef2蛋白的定位,在Mef2的C端添加一个GFP荧光标记,观察GFP绿色荧光的位置。接着采用Northern blotting检测mef2的缺失对线粒体基因组编码m RNAs的影响。最后,运用Western blotting检测mef2的缺失对线粒体基因组编码的蛋白的影响。研究结果表明,Δmef2菌株在非发酵培养基上表现出生长缺陷,是线粒体呼吸缺陷型菌;GFP绿色荧光定位实验证实了Mef2定位于线粒体中;Northern blotting实验结果显示mef2的缺失不影响线粒体基因组编码m RNAs的转录;Western blotting检测结果显示mef2的缺失导致Cox1、Cox3、Atp6和Cob1蛋白的表达量降低。综上所述,Mef2是一个与线粒体功能密切相关的蛋白,并且参与了线粒体编码蛋白Cox1、Cox3、Atp6和Cob1的翻译。     

粟酒裂殖酵母中Atp11在线粒体中功能的研究

ATP是由ATP合酶复合体催化合成的,在线粒体呼吸过程中起着重要作用。旨在研究粟酒裂殖酵母中Atp11(SPAC3A12.12)在线粒体中的功能。利用同源重组的方法构建Δatp11突变体,观察Δatp11缺失菌在以甘油为唯一碳源的非发酵培养基上的表型;通过生物信息学分析发现Atp11的N端含有一段由24个氨基酸残基组成的线粒体定位序列(MTS),为确定Atp11在细胞内的定位,在Atp11的C端添加一个GFP标签,观察绿色荧光在细胞内的位置;运用Western blotting检测atp11的缺失对线粒体基因组编码蛋白稳态性的影响。研究结果表明,Δatp11突变体在非发酵培养基上表现出生长缺陷,是线粒体呼吸缺陷菌;GFP绿色荧光定位实验结果证实了Atp11定位于线粒体中;Western blotting检测结果显示atp11的缺失导致Cob1、Cox1、Cox2、Cox3和Atp6蛋白的表达量显著降低。综上所述,粟酒裂殖酵母Atp11定位于线粒体且是线粒体呼吸链正常发挥功能所必须的。     

粟酒裂殖酵母原生质体的制备及再生的研究

粟酒裂殖酵母原生质体的制备及再生的研究张明,王元君,潘仁瑞（中国科学技术大学生物系合肥２３００２６）制备微生物细胞原生质体是融合技术的先决条件,已在酵母菌品种改良的研究上发挥了很大作用（‘－‘）。此外,还可以广泛地用于诱变育种和导入外源基因以改变菌种...     

粟酒裂殖酵母染色体DNA的脉冲电泳分析

采用等高锁状均质电场（ＣＨＥＦ）凝胶电泳技术,对来自中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心的粟酒裂殖酵母菌株ＡＳ２．２１４进行染色体ＤＮＡ分析。ＣＨＥＦ电泳结果显示菌株ＡＳ２．２１４的４条染色体ＤＮＡ的分子大小分别约为５９００ｋｂ、３２００ｋｂ、２５００ｋｂ和５５０ｋｂ,基因组大小约为１２０００ｋｂ。供试菌株ＡＳ２．２１４第Ｉ条染色体ＤＮＡ为５９００ｋｂ与已研究报道的菌株９７２ｈ＾－和ＨＭ２４８（     

粟酒裂殖酵母染色体DNA的脉冲电泳分析

采用等高锁状均质电场（CHEF）凝胶电泳技术,对来自中国微生物菌种保藏委员会普通微生物中心的粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）菌株AS2.214进行染色体DNA分析。CHEF电泳结果显示菌株AS2.214的4条染色体DNA的分子大小分别约为5900kb、3200kb、2500kb和550kb,基因组大小约为12000kb。供试菌株AS2.214第Ⅰ条染色体DNA为5900kb与已研究报道的菌株972h和HM248（5700kb）的基本一致,第Ⅱ条染色体DNA（3200kb）和第皿条染色体DNA（2500kb）,分别较上述2个菌株约小1400kb和1000kb,第Ⅳ条染色体DNA的分子大小与部分非整倍体菌株HM248的极微染色体Ch16DNA相近（500kb）。研究结果表明粟酒裂殖酵母菌株间染色体DNA长度存在显著差异,菌株AS2.214可能是三倍体减数分裂所产生的稳定的部分非整倍体。     

外源钙调素对粟酒裂殖酵母细胞增殖的影响

外源钙调素（ＣａＭ）对粟酒裂殖酵母（Ｓｃｈｉｚｏｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓ ｐｏｍｂｅ）细胞增殖的影响。实验结果表明外源ＣａＭ能明显抑制粟酒裂殖酵母细胞的增殖,其作用方式是延长了粟酒裂殖酵母细胞生长的延滞期,抗粟酒裂殖酵母ＣａＭ抗体,ＴＦＰ及Ｐｈｅｎｙｌ－ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－４Ｂ能降低ＣａＭ对细胞生长的抑制作用,而Ｃａ＾２＋及Ｃａ＾２＋螯合剂ＥＧＴＡ对ＣａＭ的抑制作用均无影响。以上结果提示,外     

外源钙调素对粟酒裂殖酵母细胞增殖的影响

外源钙调素（CaM）对粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）细胞增殖的影响。实验结果表明外源CaM能明显抑制粟酒裂殖酵母细胞的增殖,其作用方式是延长了粟酒裂殖酵母细胞生长的延滞期。抗粟酒裂殖酵母CaM抗体、TFP及Phenyl-SepharoseCL－4B能降低CaM对细胞生长的抑制作用,而Ca2+及Ca2+螫合剂EGTA对CaM的抑制作用均无影响。以上结果提示,外源CaM对粟酒裂殖酵母细胞增殖的抑制作用可能是由于胞外CaM激活了细胞膜上的Ca2+泵,使胞内Ca2+浓度降低所致。     

粟酒裂殖酵母中Shy1定位及功能的研究

旨在揭示芽殖酵母线粒体蛋白SHY1(YGR112W)在粟酒裂殖酵母中同源蛋白Shy1的功能。借助基因敲除方法获得shy1基因缺失菌株获Δshy1,并观察其在以甘油为唯一碳源的非发酵培养基上的生长表型;生物信息学分析显示粟酒裂殖酵母Shy1在N端含有大概30个氨基酸的线粒体定位序列(MTS),为进一步确定Shy1蛋白的定位,借助nmt1启动子调控下的Shy1蛋白C端GFP荧光标记,观察GFP绿色荧光位置。最后利用Western blotting检测shy1的缺失对线粒体蛋白的影响。研究结果表明,shy1基因缺失菌株在以甘油为唯一碳源的非发酵培养基上表现出生长缺陷,是线粒体呼吸缺陷型菌株;当GFP标记于nmt1启动子调控下的Shy1蛋白C端时,绿色荧光观察确定Shy1蛋白定位在线粒体;Western blotting检测结果显示shy1缺失导致线粒体相关蛋白的表达量明显下降;结果表明,粟酒裂殖酵母Shy1定位于线粒体且是线粒体呼吸链正常发挥功能所必须的。     

粟酒裂殖酵母全基因组中含信号肽蛋白质的研究

对粟酒裂殖酵母全基因组3条染色体上的4,997个蛋白序列进行了全局性的分析,利用signalP3.0软件分析这些蛋白的N-末端信号肽序列, 预测有N-末端分泌信号肽序列的蛋白196个;利用TMpred 软件分析跨膜结构, 预测跨膜蛋白117个; 使用PrositeScan程序分析膜脂蛋白的脂结合位点, 预测有膜脂结合蛋白13个, 进而预测分泌性蛋白序列66个。使用Target P分析66个分泌蛋白的蛋白序列, 研究这些蛋白在细胞中的定位。这些分泌蛋白的功能涉及粟酒裂殖酵母的营养、生殖、细胞间以及细胞与环境间的交流等许多方面, 对细胞的生存和繁殖有重要意义, 在系统生物学的研究中有重要参考价值。粟酒裂殖酵母分泌组的研究也将为粟酒裂殖酵母作为药物筛选模型以及开发为外源蛋白表达的宿主提供基础。     

粟酒裂殖酵母蛋白Atp4定位和功能的研究

研究粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)中Atp4的定位和参与线粒体功能的机制。借助于基因敲除、荧光显微镜观察、线粒体提取、生化试剂处理和Western blotting等技术开展研究。在甘油培养基上,Δatp4突变菌株表现出生长缺陷,是线粒体呼吸缺陷菌;Fluorescence microscope观察到用GFP标记的Atp4和线粒体是共定位的;采用生化试剂TritonX-100和蛋白酶K处理以及碳酸钠处理Atp4-Flag和yHL6381线粒体,结果表明Atp4定位在线粒体内膜;Western blotting实验结果表明Atp4缺失导致Cob1、Cox1、Cox2和Atp6表达量剧烈下降,Cox3和Cox4蛋白表达量也有略微下降。综上所述,Atp4在线粒体内膜发挥功能,对于维持线粒体编码蛋白的正常表达至关重要,是线粒体呼吸链功能的发挥所必需的。     

离子束诱变粟酒裂殖酵母产辅酶Q10的初步研究

辅酶Q10(coenzyme Q10,CoQ)对心脏充血性病人有较好的疗效,是临床常用药物之一.实验研究了离子束诱变粟酒裂殖酵母对提高CoQ10的产量的影响与作用.实验筛选出六株突变菌株,研究了突变株生理生化特性.结果表明:突变菌株的CoQ10产量都有不同程度的提高,其中编号为N1菌株产量达6.9344 mg/L,是对照菌株的10倍多,最低的N2菌株的产量也是对照菌株的1.3倍.     

Ca^2＋在粟酒裂殖酵母细胞周期时相中的作用

以粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe)为研究材料,研究了Ca^2 在细胞周期时相中的作用,当外源Ca^2 浓度在0.5-20mmol/L范围内,随Ca^2 浓度增加,细胞增殖速度加快,延滞期逐渐缩短,但SD-Ca(CaCl2省略）并不能终止Sch.pombe的细胞周期。采用缺氮对群体细胞进行同步化,并以EGTA螯合培养介质中低浓度的Ca^2 ,Sch.pomdbe细胞增殖被完全抑制。细胞流式法测定结果表明：细胞周期被终止在G1期,分析认为Ca^2 对Sch.pombe细胞增殖是必不可少的,外源Ca^2 在G1期向S期转化过程中起着关键性的作用。     

含35S启动子的粟酒裂殖酵母表达载体的构建及功能鉴定

利用PCR技术从植物表达载体pBI121上先后克隆出GUS基因和35S-GUS-NOS基因序列,分别构建粟酒裂殖酵母重组表达载体pESP-2-GUS和pESP-2-35S.GUS.NOS,并将它们转化到粟酒裂殖酵母菌体中.通过对不同液体培养基中两种转化子的不同启动子启动GUS基因表达产物的GUS染色分析与比较,证明连入的35S启动子能够替代pESP-2自身受维生素B1浓度调控的启动子,从而降低了培养基的成本,为今后工业上利用粟酒裂殖酵母发酵生产产品,提高经济效益,奠定了基础.     

絮凝法固定粟酒裂殖酵母实现乙醇连续发酵过程的研究

本文利用了粟酒裂殖酵母的絮凝颗粒,依此作为固定化手段,在悬浮床生物反应器中,对淀粉糖化液进行了连续发酵的实验研究。对发酵过程中的酵母絮凝颗粒特性作了初步考察。三个月以上的不间断运转,证明该反应器操作可行可靠,酵母浓度可达40-60g(干重)／L,设备的生产强度可达20—24g(乙醇)／L．H,超过一般用载体包埋法固定化酵母的指标。悬浮床反应器由空气为驱动力,由此而供人的有限量氧提高了酵母的发酵活性和对乙醇的耐受性,可使乙醇的比生成速率提高6—8％。本文还根据连续发酵所获得实验数据分别整理出了该发酵体系的动力学方程式,它们是 对通空气情况, V=1.02S-18.2+S(1--112P) 对完全厌氧情况：V=0·943 -24.9+S-S(1-108—P)     

粟酒裂殖酵母钙调素基因在大肠杆菌中的表达及表达产物的分离纯化

用带有粟桌酒裂殖酵母钙调索基因的质粒PEC/PCA和质粒PSB6来转化大肠杆菌SB1,扩增培养后破碎离心,上清液经Phenyl-SepharoseCL－4B柱、DEAEcellulose-52柱、SephedesG－75柱分离,得到纯化的表达产物,此产物经SDS—PAGE电泳鉴定和对环核苷酸：酷酶（cyclicnucleotidephosphodiesterase,PDE）活性的激活鉴定,确定为酵母钙调素,且其分产量小于猪脑钙调素。     

羟胺对粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)的诱变效应

羟胺(HA)引起S.pombe的失活作用因菌株而异,实验用两株突变体的失活曲线皆非指数曲线。钠离子对HA所处理的细胞不仅沒有保护作用,反而会引起细胞损伤。HA的两种独立的效应——失活与诱变效应在以S.pombe为材料的实验里沒有观察到。相反,低浓度HA(0.01M)既能引起S.pombe细胞失活,又有诱变作用。 HA对4类19株NA-生化突变体的回复诱变材料证明:有些NA-生化突变体的突变位点之碱基对为GC,另外一些突变体目前则尚难确定,有待进一步确证。HA同样诱发S.pombe野生型菌株产生大量正向突变体。因而它可供作选育生产菌株的诱变剂。     

酿酒酵母和粟酒裂殖酵母属间融合和融合子特性

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Hansen)PW218和粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe Lindn)PW232的原生质体用20mmol/L CaCl_2和30％PEG(MW6000)处理进行属间融合,获得了10多株融合子,融合率为0.65～1.96×10~(-5)。对F_2和F_(10)两株融合子进行了葡萄糖、木糖及葡萄糖和木糖混合液的摇瓶实验结果表明F_(10)融合子利用葡萄糖、木糖及两种糖混合液产乙醇的能力大大高于两亲株。F_2融合子对木糖以及葡萄糖和木糖混合液的发酵能力亦较两亲株高,其中利用木糖产乙醇的量分别比PW218和PW232提高1.38倍和2.65倍。