细胞壁是真菌有别于动物细胞的显著特征之一,但迄今为止真菌细胞壁的合成和组装机理尚不清楚。包括细胞壁的合成和组装在内的很多生物过程在真菌中高度保守。因此,本研究中以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)为模式生物对真核生物细胞壁的合成及组装过程进行了探索。酿酒酵母细胞常态下为营养细胞。营养细胞壁主要由从内到外的葡聚糖层和甘露聚糖层组成。在饥饿条件下,二倍体营养细胞形成单倍体孢子。孢子壁从内到外分别是甘露糖层,葡聚糖层,壳聚糖层和二酪氨酸层。外孢子壁蛋白2(Outer Spore Wall 2,Osw2)仅在酿酒酵母的产孢细胞中表达,是葡聚糖层和/或甘露聚糖层在孢子壁中正确组装所必需的。Osw2的N端可能有一个2-脱酮泛解酸2-还原酶结构域,在苯乙烯基染料液泡定位蛋白3(Styryl Dye Vacuolar Localization3,Svl3)和蛋白磷酸酶2A(Protein Phosphatase 2A,PP2A)的多拷贝抑制剂蛋白1(Pp2A Multicopy Suppressor,Pam1)的N端也存在该区域。Svl3和Pam1是酿酒酵母中的功能同源蛋白,其功能的丧失将导致几丁质在细胞壁中的沉积水平增加。因此,Svl3和Pam1可能是营养细胞中Osw2的功能同源蛋白。在本研究中,我们分析了Svl3和Pam1在营养细胞中的作用。Svl3和Pam1的缺失导致酿酒酵母细胞显示出对温度和荧光增白剂(Calcofluor White,CFW)更敏感的特性,这表明缺少这两种蛋白会导致细胞壁缺陷。此外,这两种蛋白的N端和C端均具有独特而关键的功能。它们的N端含有可能的2-脱酮泛解酸2-还原酶结构域。在Svl3中,该部分可以被酵母2-脱酮泛解酸2-还原酶(Pantothenate Biosynthesis,Pan5)替代,这表明Svl3及其同源物可能能够介导与2-脱酮泛解酸2-还原酶相关的反应。另一方面,Svl3通过C端部分的多个定位信号被募集到芽尖和芽颈。这些定位信号之一是位于C端的赖氨酸富集区域。Svl3的功能和定位会由于缺少C端富含赖氨酸的区域而受到严重破坏。Svl3和Pam1的直系同源物存在于包括致病性酵母光滑念珠菌(Candida glabrata)在内的许多其他真菌中。光滑念珠菌中的Svl3和Pam1直系同源蛋白(分别为CgSvl3和CgPam1)可以回补酿酒酵母细胞中SVL3和PAM1的缺失。光滑念珠菌Cgsvl3ΔCgpam1Δ双缺突变体细胞表现出与酿酒酵母svl3Δpam1Δ细胞相似的表型。这些结果表明,Svl3和Pam1的功能通常是真菌细胞中细胞壁组装所必需的。在小鼠或人类中未检索到Pam1和Svl3同源物。因此,该家族蛋白的功能不论是对细胞壁形成的研究,还是抗真菌药的新靶点的筛选,都具有重要的价值。