Функціональна роль білків, що беруть участь у пексофагії у дріжджів
Роль генів компонентів цАМФ-ПКА сигнального шляху, рецептора G-білка, GPR1, G-білка, GPA2 у розпізнаванні глюкози для пексофагії у дріжджів S. cerevisiae і P. pastoris. Функція білків, що взаємодіють із Atg28 P. pastoris у дріжджовій дигібридній системі.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 30.07.2015 |
| Размер файла | 76,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
SUMMARY
Nazarko V.Y. The functional role of the proteins, involved in pexophagy in yeasts.
Thesis for a Philosophy Doctor (PhD) degree in Biology by speciality 03.00.11 - Сytology, Cell Biology, Histology. - Institute of Cell Biology, National Academy of Sciences of Ukraine, Lviv, 2011.
During growth of the yeast S. cerevisiae in minimal medium with oleic acid as a sole carbon and energy source, peroxisome biogenesis is induced. When the culture is shifted to glucose minimal medium without nitrogen source, the yeast cells adapt to novel environmental conditions by degrading not longer needed peroxisomes in a process known as autophagic peroxisome degradation or pexophagy. To test whether glucose sensing in pexophagy occurs through cAMP-dependent signaling pathway, we studied kinetics of degradation of peroxisomal matrix protein, thiolase Fox3, during adaptation of oleate-grown cells to glucose minimal medium without nitrogen source. Cells of the wild-type strain as well as mutants Дgpr1 (defective in G-protein-coupled receptor, GPCR), Дgpa2 (defective in interacting with GPCR G-protein) and double Дgpr1Дgpa2 mutant were used in this experiment. After shift to glucose medium, the amount of thiolase protein was decreased in the wild-type cells whereas this process was strongly retarded in single Дgpr1 and Дgpa2 as well as double Дgpr1Дgpa2 mutants. So, these data unequivocally show that glucose receptor of cAMP-signaling pathway GPCR Gpr1, along with G-protein Gpa2 are essential components of glucose sensing during pexophagy.
In the methylotrophic yeast P. pastoris, glucose induces micropexophagy whereas ethanol causes macropexophagy. Nothing is known about glucose sensing for initiating pexophagy. After finding, that Gpr1 and Gpa2 are involved in glucose sensing for pexophagy in S. cerevisiae, we studied if proteins, encoded by the orthologs of the corresponding genes participate in glucose sensing for pexophagy in P. pastoris. The complete genome sequence database of P. pastoris is available (see: www.integratedgenomics.com/pichia.html). We have identified one potential ortholog of the GPR1 gene and one of the GPA2 gene, that exhibit 60% and 65% similarity to their S. cerevisiae counterparts, respectively. Complete GPR1 and GPA2 open reading frames were knocked out by gene replacement method using ScARG4 as a marker gene. Isolated P. pastoris Дgpr1 and Дgpa2 mutants as well as strain SMD1163 defective in vacuolar proteases were used for studying pexophagy. It was found that knock out of the putative orthologs of GPR1 and GPA2 in P. pastoris has no apparent effect on both degradation of peroxisomal thiolase and inactivation of peroxisomal alcohol oxidase. These mutations also had no effect on general autophagy. Thus, in contrast to S. cerevisiae, PpGpr1 and PpGpa2 are not involved in glucose signaling for pexophagy in the methylotrophic yeast P. pastoris.
It is known, however, that glucose is also sensed in S. cerevisiae by alternative sensor systems, which include the membrane high-affinity Snf3 and low-affinity Rgt2 glucose sensors. The role of these proteins in glucose-induced pexophagy remained unknown.
We have found that a knockout of the S. cerevisiae gene encoding high-affinity glucose sensor Snf3 or the low-affinity glucose sensor Rgt2, in contrast to a knockout of the GPCR sensor Gpr1, did not affect significantly the degradation of peroxisomal thiolase during incubation of oleate-grown cells with glucose (2%) that is sensed by the low-affinity glucose sensor Rgt2. However, a knockout of both sensor genes, SNF3 and RGT2, significantly impaired degradation of thiolase.
Previously, it was identified a novel gene named ATG28 (autophagy-related genes) involved in pexophagy in the yeast P. pastoris. However, our structural analysis of Дatg28 mutant cells undergoing pexophagy revealed that peroxisome degradation in the null mutant was not completely abolished. With methanol-grown Дatg28 cells in which peroxisomes had been fluorescently labeled, we observed that, after addition of either glucose or ethanol, a small fraction of cells exhibited peroxisomes undergoing degradation. Importantly, this process was considerably slower relative to the wild-type strain, and peroxisomes remained present in some Дatg28 cells at late time points. This conclusion was confirmed by a time-course statistical analysis of the number of peroxisomes per cell.
Screening of P. pastoris proteins which interact in the yeast two-hybrid system with PpAtg28 has been done. As the result, the novel Atg protein, named Atg35, is identified. It is shown that P. pastoris Atg35 as Atg28 is involved in micropexophagy, namely MIPA formation, but in contrast to Atg28 is not involved in macropexophagy, Cvt pathway and non-specific macroautophagy.
Key words: pexophagy, Atg protein, MIPA, yeasts, cAMP-PKA signaling pathway, glucose sensing.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Роль білків (білкових речовин) в живій природі, їх структура та біологічні функції. Трансляція і загальні вимоги до синтезу білка в безклітинній системі: рібосоми, аміноацил-тРНК-синтетази, транспортні РНК. Природа генетичної коди. Етапи синтезу білка.
реферат [31,7 K], добавлен 05.10.2009Синтез мітохондріальних білків і особливості формування мітохондрій. Система синтезу білка в мітохондріях. Продукти мітохондріального білкового синтезу. Синтез мітохондріальних білків у цитоплазмі. Формування окремих компонентів мембран.
реферат [32,1 K], добавлен 07.08.2007Морфологічні ознаки дріжджів: Saccharomyces cerevisiae, Shizosaccharomyces pombe та Saccharomycodesludwigii, їх практичне значення. Способи вегетативного розмноження дріжджів: брунькування, поділ. Брунькування поділом у дріжджів лимоноподібної форми.
презентация [868,1 K], добавлен 03.05.2017Будова, фізичні та хімічні властивості білків. Для виявлення білків у різних матеріалах застосовують кольорові реакції, найважливішими з яких є ксантопротеїнова і біуретова. Елементарний склад, молекулярна маса білків. Застосування білків у промисловості.
реферат [296,8 K], добавлен 09.11.2010Визначення терміну життя білків в організмі. Будова протеасоми як спеціального білкового утворення. Роль убіквіну в процесі утилізації білків. Методи виявлення злоякісних утворень або ослаблення імунної системи клітин. Функціональне призначення лізосоми.
презентация [111,1 K], добавлен 24.09.2014Вивчення середовища для виробництва білкових концентратів із водоростей, бактерій, рослин, дріжджів та грибів. Огляд ферментаторів для стерильного культивування мікроорганізмів. Аналіз флотації, сепарування, випарювання й сушіння для одержання протеїнів.
дипломная работа [126,7 K], добавлен 07.05.2011Біосинтез білка. Будова рибосом прокаріотів та еукаріотів. Роль мембран у формуванні клітинних компартментнів. Ароморфози як біологічний процес. Асиметричність плазматичної і внутрішніх мембран клітини. Транспортування речовин через мембрани.
контрольная работа [69,2 K], добавлен 04.11.2010Аналіз сутності, складу, будови, особливостей структури білків - складних високомолекулярних природних органічних речовин, що складаються з амінокислот, сполучених пептидними зв'язками. Порівняльні розміри білків та пептидів. Функції білків в організмі.
презентация [357,5 K], добавлен 10.11.2010Процеси, які підтримують постійний зв'язок організму з навколишнім середовищем. Основні процеси біосинтезу. Властивості генетичного коду. Синтез поліпептидних ланцюгів білків по матриці іРНК. Найважливіші органічні речовини в організмі рослин і тварин.
презентация [1,1 M], добавлен 14.03.2013Первинна структура ланцюгів нуклеїнових кислот. Посттрансляційна модифікація білка: відщеплення метіоніну, утворення дисульфідних зв'язків та модифікація амінокислотних залишків. Інгібітори транскрипції та антибіотики, що пригнічують синтез білка.
презентация [11,0 M], добавлен 23.12.2012Речовини, які використовуються організмом для енергетичних і пластичних цілей. Насичені жирні кислоти. Прості та складні вуглеводи. Основні джерела вуглеводів у харчуванні людини. Значення вітамінів та їх активну участь в обмінних процесах організму.
презентация [841,0 K], добавлен 16.10.2013Біотехнологія мікроорганізмів та їх різноманітний світ. Створення мікроорганізмів-продуцентів та отримання генетичних рекомбінантів. Застосування рекомбінантних ДНК для переносу природних генів. Виробництво харчових білків, амінокислот та вітамінів.
реферат [21,8 K], добавлен 16.01.2013Обмін речовин як основна функція життя. Роль білків у обміні речовин. Значення жирів та вуглеводів у організмі. Водний і мінеральний обмін. Значення води в процесі росту і розвитку дитини. Класифікація та призначення витамінів. Норми та режим харчування.
реферат [34,8 K], добавлен 29.11.2009Накопичення продуктів вільнорадикального окислення ліпідів і білків. Ефективність функціонування ферментів першої лінії антиоксидантного захисту. Вільнорадикальні процеси в мозку при експериментальному гіпотиреозі в щурів при фізичному навантаженні.
автореферат [84,7 K], добавлен 20.02.2009Основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів. Основні типи клітин. Будова, розмноження клітин та утворення білка. Колоніальні та багатоклітинні організми. Заміщення відмерлих та пошкоджених тканин організму. Способи поділу клітин.
презентация [5,6 M], добавлен 18.12.2011Морфологічні ознаки бактерій, пліснявих грибів і дріжджів. Мікробіологія найважливіших харчових продуктів. Фізіологічна роль складових частин їжі. Основи раціонального харчування. Складання меню добового раціону харчування для різних груп населення.
курс лекций [40,7 K], добавлен 21.11.2008Характеристика білків позаклітинного матриксу печінки. Порушення структури еластину. Будова та синтез молекули колагену. Стелатні клітини печінки як основні продуценти компонентів позаклітинного матриксу печінки. Накопичення та зберігання вітаміну А.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.03.2013Компоненти якірних контактів еритроцитів. Представники інтегринової родини. Адгезивні компоненти системи білка Rac-1. Рецепторно-опосередкована взаємодія типу "ліганд-рецептор". Патологія міжклітинних контактів при гострому еритромієлозі. Білок смуги 3.1.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 31.01.2015Дослідження рослин як продуцентів атмосферного кисню. Біологічний кругообіг кисню, вуглекислого газу, азоту та інших елементів, які беруть участь у процесах життєдіяльності живих організмів. Характеристика суті, значення та стадій процесу фотосинтезу.
курсовая работа [472,7 K], добавлен 31.01.2015Вивчення механізмів зміни, розмноження та реплікації генетичної інформації. Особливості організації, будови та функції клітин. Забезпечення редуплікації ДНК, синтезу РНК і білка. Характеристика еукаріотів та прокаріотів. Кінцеві продукти обміну речовин.
реферат [1,0 M], добавлен 19.10.2017
