白念珠菌SAGA复合物去泛素化模块的功能研究

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白念珠菌是一类常见人体共生的条件致病真菌。它具有在酵母态、菌丝态、假菌丝态之间转变的能力,这种转换受到多种转录因子及信号通路的调控。SAGA作为一个高度保守的转录调控辅助复合物,通过对染色质的修饰及组蛋白的修饰识别参与转录调控。SAGA具有五个功能模块,包括乙酰化模块,如Gcn5,Ada2,Ada3,Sgf29等;去泛素化模块,如Ubp8,Sus1,Sgf11,Sgf73等;招募模块,如Tral;结构模块,如Spt7,Spt20,Adal,Taf5,Taf6,Taf9,Taf12等,每个模块调控功能各不相同且与菌丝转换密切相关。  本文中,我们运用分子生物学技术手段分别构建了SAGA复合物多个成员的基因敲除株,包括Ubp8、Sus1、Sgf73、Sgf11、Spt7、Sgf29蛋白的基因缺失菌株,用于功能分析;构建GFP融合蛋白分析Ubp8和Sgf73在细胞内的定位。  首先针对SAGA复合物的去泛素模块(DUB模块)在白念珠菌菌丝发育过程中的功能进行研究。DUB模块由四个成员蛋白组成:Ubp8,Sus1,Sgf73,Sgf11。我们对这四个蛋白的功能进行逐一分析,结果表明它们各自在酵母生长和菌丝发育过程扮演着不同的角色。DUB模块锚定蛋白Sgf73在白念珠菌细胞中的定位呈现动态变化,在静止态细胞中定位于细胞核,而生长态细胞中定位于细胞核和细胞质。Sgf73为白念珠菌细胞的生长和分离及菌丝发育所需。Sgf73的缺失影响菌丝生长和侵入生长过程,降低白念珠菌生长速率,减弱白念珠菌对细胞壁完整性应答能力。DUB模块核心酶Ubp8在白念珠菌细胞中的亚细胞定位呈现动态变化,且这种变化既与细胞生长相关又与白念珠菌形态变化密切相关。在酵母态细胞中,Ubp8定位于静止态细胞的细胞核,而在生长态细胞中定位于细胞质。在菌丝态细胞中,则主要分布于细胞质中。Ubp8的缺失降低白念菌株的菌丝生长和侵入生长的能力。Sus1的缺失阻碍了白念珠菌菌丝形成和侵入生长的过程同时表现出对细胞壁完整性压力应答的缺陷。Sgf11为白念珠菌细胞生长和分离所需,Sgf11的缺失使菌株在营养贫瘠但葡萄糖丰富的平板上无法正常生长,影响酵解代谢途径。Sgf11缺失同时严重影响菌丝发育,阻断菌丝生长和侵入生长。  我们进一步探索了SAGA复合物其他模块成员在菌丝发育中的功能。SAGA复合物结构模块成员Spt7在细胞分离和菌丝发育过程中发挥重要作用。缺失了Spt7的菌株细胞生长较慢,细胞间无法分离,菌丝延长受阻,侵入生长缺陷。同时,Spt7的缺失使细胞对非发酵碳源乙醇敏感。乙酰化模块成员Sgf29的缺失会使白念珠菌菌丝生长和侵入生长受阻,但是在压力应答中几乎没有影响。
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