甲醇營(yíng)養(yǎng)型酵母畢赤酵母是少數(shù)能夠利用甲醇作為唯一能量和碳源的酵母物種之一,被廣泛用作工業(yè)生產(chǎn)一系列有價(jià)值蛋白質(zhì)的異源表達(dá)平臺(tái)。此外,畢赤酵母組氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷突變株GS115是研究甲醇代謝調(diào)控、過(guò)氧化物酶體增殖/自噬等機(jī)理的常用菌株。大量的研究表明畢赤酵母GS115在甲醇碳源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)緩慢,本實(shí)驗(yàn)室的前期研究發(fā)現(xiàn)敲除GPI錨定蛋白Gcw13p等5個(gè)GPI錨定蛋白可提高畢赤酵母在甲醇條件下的生長(zhǎng)速度。我們通過(guò)回補(bǔ)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)僅Gcw13p的敲除株在回補(bǔ)Gcw13p后生長(zhǎng)表型則回復(fù)到原來(lái)的水平,表明Gcw13p與畢赤酵母在甲醇條件下的生長(zhǎng)緩慢有關(guān)。在此基礎(chǔ)上,本研究以Gcw13p為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)Gcw13p的結(jié)構(gòu)特征分析、以及Gcw13p對(duì)畢赤酵母甲醇條件下生長(zhǎng)表型及表達(dá)譜差異分析,從甲醇代謝、氨基酸代謝和細(xì)胞自噬等角度,解釋了Gcw13p缺失引起畢赤酵母GS115在甲醇為碳源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng)速度加快的分子機(jī)制,主要研究結(jié)果如下:（1）通過(guò)對(duì)gcw13Δ菌株及GCW13原位回補(bǔ)株的對(duì)照分析,確證Gcw13p缺失與甲醇生長(zhǎng)表型改變之間的聯(lián)系;對(duì)Gcw13p結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的分析,發(fā)現(xiàn)Gcw13p主要分... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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巴斯德畢赤酵母甲醇利用途徑[8]

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文4因的表達(dá)中起關(guān)鍵作用，如Mxr1p、Mit1、Trm1p、ROP等，它們對(duì)MUT基因的調(diào)控作用如圖1-2所示。圖1-2MUT基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)Fig.1-2TranscriptionalregulationofMUTgens轉(zhuǎn)錄因子Mxr1p（methanolexpressionregulator1）的被鑒定為AOX1的以及MUT途徑的其他基因主要調(diào)控因子，其功能缺失的畢赤酵母突變株不能利用甲醇作為唯一碳源，并且MUT途徑的AOX和DAS不能被甲醇誘導(dǎo)表達(dá)，F(xiàn)LD1的表達(dá)也顯著下調(diào)[18]。Mxr1p特異性結(jié)合含有5"CYCCNY3"基序的啟動(dòng)子序列，研究發(fā)現(xiàn)在AOX1啟動(dòng)子中鑒定出至少6個(gè)Mxr1p反應(yīng)元件（MXRE）[18,19]。Mxr1p屬于激活型的轉(zhuǎn)錄因子，與啟動(dòng)子區(qū)域的MXRE結(jié)合可激活下游基因的轉(zhuǎn)錄。Mxr1p本身組成型低表達(dá)，表達(dá)不受碳源影響，但其分布與碳源有關(guān)：存在葡萄糖或甘油時(shí)，Mxr1p分布于細(xì)胞質(zhì)中；當(dāng)有且僅有甲醇作為碳源時(shí)，Mxr1p向細(xì)胞核轉(zhuǎn)移并結(jié)合到MUT基因的啟動(dòng)子上，激活MUT基因的轉(zhuǎn)錄[20]。Mit1（methanol-inducedtranscriptionfactor1）和Mxr1p同為激活型的轉(zhuǎn)錄因子，敲除其編碼基因MIT1，AOX和DAS則不能被甲醇誘導(dǎo)表達(dá)[21]。與Mxr1p不同的是，在甘油或葡萄糖存在的情況下Mit1有本底表達(dá)，但當(dāng)以甲醇為唯一碳源時(shí)，Mit1被強(qiáng)烈誘導(dǎo)表達(dá)，此外，Mit1的分布不受碳源種類(lèi)的影響[21]。Trm1（transcriptionalregulation

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文10GPI錨定蛋白Ecm33被證明參與酵母中營(yíng)養(yǎng)響應(yīng)的TORC1信號(hào)傳導(dǎo)[60]。即使存在細(xì)胞外高葡萄糖濃度，Ecm33的缺失也會(huì)引發(fā)一系列饑餓應(yīng)答的途徑，導(dǎo)致細(xì)胞增殖延遲，ATP減少和自噬發(fā)生[60]。1.3畢赤酵母GPI錨定蛋白研究現(xiàn)狀1.3.1GPI錨定蛋白的結(jié)構(gòu)及其生物合成GPI錨定蛋白是指被糖基磷脂酰肌醇修飾的蛋白質(zhì)。糖基磷脂酰肌醇（GPI）是許多細(xì)胞表面蛋白的脂質(zhì)錨。GPI錨的蛋白翻譯后修飾在真核生物中普遍存在，在一些古細(xì)菌中也有發(fā)現(xiàn)，但不在真細(xì)菌中使用。GPI錨定蛋白是原生動(dòng)物中細(xì)胞表面蛋白的主要形式。在真菌中，許多GPI錨定的蛋白質(zhì)最終摻入細(xì)胞壁中。在人類(lèi)細(xì)胞中，至少有150種GPI錨定蛋白，它們可以作為受體、粘附分子、酶、轉(zhuǎn)胞吞受體和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白以及蛋白酶抑制劑發(fā)揮各種作用[61]。圖1-3GPI錨定蛋白的結(jié)構(gòu)示意圖[62]Fig.1-3StructurefoGPIGPI-anchoredprotein[62]GPI錨定蛋白由蛋白質(zhì)及GPI錨兩部分構(gòu)成（圖1-3），GPI錨則由乙醇胺磷酸、核心聚糖、磷脂以及核心聚糖上修飾的糖基側(cè)鏈構(gòu)成。GPI錨定蛋白的C末端通過(guò)乙醇胺

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]畢赤酵母GPI型蛋白缺失菌株文庫(kù)的構(gòu)建及其性能分析[D]. 王盼.華南理工大學(xué) 2018
[2]畢赤酵母GPI型細(xì)胞壁蛋白基因的挖掘及功能研究[D]. 張莉.華南理工大學(xué) 2014

碩士論文
[1]表面展示外源蛋白的畢赤酵母細(xì)胞壁蛋白抽提及分析[D]. 周新瑩.華南理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3370676