肌醇和磷脂酰肌醇在酒精酵母解阻遏突变株蔗糖酶分泌调控中的作用

论文摘要

在酵母菌中,肌醇作为膜磷脂中磷脂酰肌醇合成的前体与CDP-二酰基甘油（CDP-DAG）反应生成磷脂酰肌醇（PI）。磷脂酰肌醇及其各种磷酸化的衍生物在酵母细胞的生命活动中发挥着重要的作用,尤其是衍生物中的磷脂酰肌醇4,5-二磷酸（PIP2）,在对磷脂酰肌醇具有特异性的磷脂酶C酶解作用下产生的肌醇三磷酸（IP3）和二酰基甘油在酵母细胞中具有第二信使的功能,参与细胞的许多代谢调节作用。另一方面,MIG1基因是葡萄糖阻遏作用过程中一个非常重要的基因,它编码的Mig1蛋白对酒精酵母蔗糖酶基因的表达与蔗糖酶的分泌具有重要的调控作用。西班牙的Gancedo教授提出了Snf1-Mig1模型来解释酒精酵母菌中Mig1蛋白质是如何在分子水平上阻遏有关基因表达和Mig1蛋白如何在高浓度葡萄糖存在的情况下活性发生变化的。我们前期研究结果表明细胞膜中PI的含量对酒精酵母的蔗糖酶分泌存在调控作用,而这种调控作用是通过PI的信号传导途径介导Snf1-Mig1这一模式而实现的。本文利用已经得到的酒精酵母解阻遏突变株mig1Δ、mig2Δ和mig1Δmig2Δ（分别命名为YM4725,YM4664和YM4738）以及携带相关基因的质粒来研究Mig1和Mig2对酒精酵母蔗糖酶分泌的调控作用和PI类信号传导是否通过Snf1-Mig1这一调控模式来调控蔗糖酶的分泌。 首先,利用解阻遏突变株来研究Mig1和Mig2对酒精酵母蔗糖酶分泌的调控作用、细胞膜中PI的含量与蔗糖酶分泌、以及PI含量与Mig1和Mig2蛋白之间的关系。实验的结果发现Mig1和Mig2都对酒精酵母的蔗糖酶分泌存在着明显的调控作用,而且Mig1的调控作用要强于Mig2的调控作用。另一方面,在三种解阻遏突变株中,培养基中添加肌醇与否对细胞膜中PI的生物合成产生了明显的影响（生长在添加肌醇（100μg/ml）培养基中的细胞细胞膜中PI的含量要明显的高于生长在不添加肌醇培养基中的细胞）,而对

论文目录

• 第一章 文献综述
• 1 酒精酵母菌磷脂酰肌醇（PI）生物合成及其重要的生理学功能
• 1.1 酒精酵母中磷脂酰肌醇的生物合成
• 1.2 PI的生物学功能与PI的信号传导途径
• 2 酵母菌中的葡萄糖阻遏作用
• 2.1 葡萄糖阻遏调控的机制
• 2.1.1 葡萄糖阻遏的控制水平
• 2.1.2 葡萄糖阻遏的调控模型
• 2.1.3 Migl复合物与葡萄糖阻遏的关系
• 2.1.4 Snfl复合物与葡萄糖阻遏的关系
• 2.1.5 利用突变株来研究葡萄糖的阻遏作用
• 2.1.6 其他阻遏子复合物
• 2.2 酵母中其他的葡萄糖信号传导途径
• 3 PI类信号传导与葡萄糖阻遏的关系
• 4 本文的研究重点与意义
• 第二章 肌醇和磷脂酰肌醇对酒精酵母菌解阻遏突变株蔗糖酶分泌的调控作用
• 1 材料与方法
• 1.1 菌株
• 1.2 培养基
• 1.3 酵母细胞培养及培养条件
• 1.4 细胞浓度的测定
• 1.5 细胞干重的测定
• 1.6 酵母细胞胞外蔗糖酶活性的测定
• 1.7 脂类的提取及磷脂的分析
• 1.7.1 脂类的提取
• 1.7.2 磷脂的定量分析
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 对Migl△解阻遏突变株（YM4725）的研究
• 2.1.1 添加与不添加肌醇两种情况下YM4725酵母细胞生长动力学比较
• 2.1.2 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，不同的葡萄糖浓度对YM4725蔗糖酶分泌的影响
• 2.1.3 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，对YM4725菌株PI合成的影响
• 2.2 对Mig2△解阻遏突变株（YM4664）的研究
• 2.2.1 添加与不添加肌醇两种情况下，YM4664细胞生长动力学比较
• 2.2.2 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，不同的葡萄糖浓度对YM4664蔗糖酶分泌的影响
• 2.2.3 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，对YM4664菌株PI合成的影响
• 2.3 对Migl△Mig2△解阻遏突变株（YM4738）的研究
• 2.3.1 添加与不添加肌醇两种情况下，YM4738生长动力学比较
• 2.3.2 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，不同的葡萄糖浓度对YM4738蔗糖酶分泌的影响
• 2.3.3 添加肌醇和不添加肌醇两种情况下，对YM4738菌株PI合成的影响
• 3 结论
• 第三章 肌醇和磷脂酰肌醇对酒精酵母菌解阻遏突变株转化子蔗糖酶分泌的调控作用
• 1 材料与方法
• 1.1 菌种与质粒
• 1.2 培养基与培养条件
• 1.3 尿嘧啶缺陷型的筛选方法
• 1.4 解阻遏突变株的转化方法
• 1.5 细胞杂交的方法
• 1.6 其它方法
• 2 实验结果与讨论
• 2.1 尿嘧啶缺陷型的确定与筛选
• 2.2 菌株YM4725尿嘧啶缺陷型和YM4664的质粒转化和转化子的筛选
• 2.3 4664转化子与4725转化子的融合及融合细胞的筛选
• 2.4 对YM4725’的研究
• 2.4.1 添加和不添加肌醇两种情况下培养基中葡萄糖浓度对转化子YM4725’蔗糖酶分泌的影响
• 2.4.2 添加和不添加肌醇两种情况下，对转化子YM4725’PI合成的影响
• 2.5 对YM4664’的研究
• 2.5.1 在添加与不添加肌醇两种情况下，培养基中葡萄糖浓度对转化子YM4664’蔗糖酶分泌的影响
• 2.5.2 添加和不添加肌醇两种情况下，对转化子YM4664’PI合成的影响
• 2.6 对融合子YM4738’的研究
• 2.6.1 添加和不添加肌醇两种情况下，培养基中葡萄糖浓度对融合子YM4738’蔗糖酶分泌的影响
• 2.6.2 添加和不添加肌醇两种情况下，对融合子YM4738’PI合成的影响
• 3 结语
• 第四章 结束语
• 1 PI介导的葡萄糖阻遏的调控模型的建立
• 2 PI信号传导与葡萄糖解阻遏和蔗糖酶基因表达的关系
• 参考文献
• 致谢