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窦非课题组发现分子伴侣参与营养感知和衰老的新调节方式
生化所 基因工程药物及生物技术北京市重点实验室    2020-10-09  浏览次数:

 

所有的活细胞都必须能感知外界环境压力并做出应答反应。尤其是对单细胞生物而言,必须要能应对各种环境压力波动,诸如营养、pH、温度、外界渗透压、紫外照射以及环境中的有毒化合物等。只有对这些压力做出适宜的反应后细胞才能存活。当环境压力长期存在时,细胞倾向于进入静息期来维持自身的存活。在细胞进入静息期的过程中有多种生物学过程都会发生改变。

 

北京师范大学生命科学学院基因工程药物及生物技术北京市重点实验室窦非教授课题组利用单细胞酿酒酵母为研究对象,发现在营养充足的条件下,分子伴侣Hsp82Hsp90在酵母中的同源蛋白)在细胞质和细胞核内均匀分布,而在营养匮乏及静息期时Hsp82可发生明显的核内富集现象。通过一系列的药物抑制和基因敲除研究,发现Hsp82的共分子伴侣Ppt1通过其磷酸酶活性来调控Hsp82的核质穿梭。营养充足条件下Ppt1表达量较高,营养匮乏条件下Ppt1的表达量显著下调,并且Ppt1的表达量与Hsp82的核富集比例呈负相关。进一步研究发现Ppt1通过去磷酸化Hsp82蛋白的第485位丝氨酸残基来调控Hsp82的核质穿梭。通过对营养匮乏条件下野生型菌株和Hsp82S485A菌株的转录谱进行分析和验证后发现在饥饿条件下Hsp82可参与到膜介导的物质转运和对细胞大小的调控过程中,从而维持细胞的存活状态,与野生型菌株相比该位点突变的菌株时序性寿命显著缩短。该研究有助于理解分子伴侣Hsp90及其共分子伴侣在营养感知和衰老生物学过程中的作用。

 

该研究以“A Single Site Phosphorylation on Hsp82 Ensures Cell Survival During Starvation in Saccharomyces cerevisiae为题,于2020911日在《Journal of Molecular Biology》在线发表。北京师范大学生命科学学院博士生商旋和博士毕业生曹光为论文共同第一作者,窦非教授和李万杰高级工程师为论文共同通讯作者。

 

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022283620305350