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微生物在自然生长和发酵生产过程中经常会面临胁迫环境,抑制菌体生长并且降低发酵产物的产量。通过调节转录因子的表达来抵御环境胁迫已经成为一种有效的策略。本论文以一株光滑球拟酵母Candida glabrata ATCC 55为研究对象,以解析光滑球拟酵母抵御盐胁迫和酸胁迫的生理机制为研究目的,利用分子生物学和生物化学等分析方法,就转录因子CgRds2应答盐胁迫和酸胁迫的生理机制展开研究,主要结果如下:1.采用基因敲除和回补表达的方法构建了敲除菌株Cgrds2Δ和回补菌株Cgrds2Δ/CgRDS2,发现:在1.5 M NaCl条件下,与出发菌株wt相比,敲除菌株Cgrds2Δ的细胞浓度和细胞存活率分别降低了23.4%和39.6%,而回补菌株Cgrds2Δ/CgRDS2的细胞浓度和细胞存活率分别提高了10.2%和6.3%;在pH 2.0条件下,与出发菌株wt相比,敲除菌株Cgrds2Δ的细胞浓度和细胞存活率分别降低了32.6%和56.9%,而回补菌株Cgrds2Δ/CgRDS2的细胞浓度没有显著变化,但细胞存活率提高了17.6%。2.通过转录组数据分析发现,盐胁迫下敲除菌株Cgrds2Δ中糖酵解、核糖体生物合成和rRNA转录等路径中基因的转录水平显著上调;脂质代谢、MAPK信号传导和细胞周期等路径中基因的转录水平显著下调,其中脂质代谢路径中甘油磷脂代谢基因的表达量变化最为显著。进一步研究盐胁迫下CgRds2的调控机制发现,MAPK路径中的关键激酶CgHog1能够与转录因子CgRds2发生相互作用,并且CgHog1通过磷酸化CgRds2的Ser64和Thr97两个位点激活转录因子CgRds2。最后,CgHog1介导CgRds2调节甘油磷脂基因的表达、甘油磷脂组分和细胞膜完整性。在1.5 M NaCl条件下,与出发菌株wt相比,敲除菌株Cgrds2Δ中甘油磷脂基因的转录水平显著降低,总磷脂含量和细胞膜完整性分别降低了30.3%和47.6%,而回补菌株Cgrds2Δ/CgRDS2中总磷脂含量和细胞膜完整性分别提高了27.2%和12.1%;磷酸化位点突变菌株Cgrds22A中Cg Rds2与甘油磷脂基因的结合程度显著降低,总磷脂含量和细胞膜完整性分别降低了29.4%和21.8%。3.通过转录组数据分析发现,酸胁迫下敲除菌株Cgrds2Δ中减数分裂、蛋白质转运和转录过程等路径中基因的转录水平显著上调;翻译过程、细胞膜生物合成、氨基酸代谢和能量代谢等路径中基因的转录水平显著下调。进一步研究酸胁迫下CgRds2的调控机制发现,钙离子响应路径中的钙调磷酸激酶CgCmk1能够与转录因子CgRds2的PAS结构域发生相互作用,激活转录因子CgRds2的表达,使其从细胞质转移到细胞核中发挥作用。最后,CgCmk1介导CgRds2调节能量代谢基因的表达、胞内ATP含量和细胞膜通透性。在pH 2.0条件下,与出发菌株wt相比,敲除菌株Cgrds2Δ中能量代谢基因的转录水平显著降低,胞内ATP含量和细胞膜通透性分别降低了33.5%和23.6%,而回补菌株Cgrds2Δ/CgRDS2中胞内ATP含量和细胞膜通透性分别提高了41.5%和18.8%;PAS结构域缺失菌株Cgrds2-pas中CgRds2与能量代谢基因的结合程度显著降低,胞内ATP含量和细胞膜通透性分别降低了30.7%和19.1%。