《一種新型酵母細胞粘附變異的遺傳解析及分子機制》是依託復旦大學，由胡小華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：一種新型酵母細胞粘附變異的遺傳解析及分子機制
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：胡小華
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
細胞粘附是細胞社會性的主要紐帶，對生物體正常生理活動的實現及病理活動的演變起重要作用。科學界一直認為釀酒酵母粘附性主要由FLO基因家族決定，但我們最近的研究發現：Amn1可以觸發一種完全獨立於FLO基因的新型細胞粘附機制。為此，本項目擬整合統計遺傳學、進化遺傳學的理論分析與表達譜晶片、染色質免疫共沉澱、酵母雙雜交等現代高通量實驗分析技術，構建該新型細胞粘附行為的遺傳調控網路，並闡明該粘附機制的種間進化規律。本項目的實施必將對細胞表面糖蛋白導致粘附的觀點予以全新視角的探索研究，開拓和豐富對細胞粘附性的認知；並有助於系統了解病原真菌感染和侵襲宿主的生物過程，提高醫學和農業的防治水平。
結題摘要
釀酒酵母細胞間的粘附（細胞凝集）可以由兩種獨立的機制所誘導：（1）細胞表面的絮凝蛋白（flocculin）；（2）細胞有絲分裂過程的不完全，即細胞有絲分裂後細胞不分離。本項目主要集中於探討細胞有絲分裂後不分離所導致的細胞凝集的遺傳學機制。細胞有絲分裂後分離是真核生物生活史中最重要的生命活動之一，但是對於其內在的控制該活動的分子機制卻了解甚少。我們利用數量遺傳學的遺傳作圖方法，以酵母細胞的成團表型（即細胞分裂後不分離）為實驗模型，解析了YL1C 和YH1A這兩個菌株間該表型變異的遺傳結構；定位了4個控制細胞成團的數量性狀位點，並對最主效QTL進行了進一步的剖析，最終成功識別了控制該性狀的主效基因AMN1；通過定點突變和等位基因替換技術，進一步鑑定了V368D是Amn1蛋白中導致表型變異的突變位點。對於AMN1基因控制表型變異的原由，我們研究進一步發現：Amn1通過翻譯後調控下調Ace2的蛋白水平，而Ace2是一系列細胞隔板分裂及細胞分離的必須基因的轉錄因子，進而導致細胞分離的不完全。其中值得強調的是，我們識別和鑑定了Amn1中包含一特定的亮氨酸富集區結構域，基此Amn1與Ace2結合，並介導Ace2的泛素化，進而下調Ace2下游靶基因的表達。此外，我們還證明Amn1調控的細胞分離表型在釀酒酵母種內或種外在進化上都是高度保守的，以及在酵母細胞內具有細胞型的依賴性。本項目的研究結果澄清了酵母菌株天然屬於單細胞狀態的誤區；為多細胞的進化提供了一種機制性解釋的模型。
