3-磷酸甘油醛对酵母孢子萌发的抑制作用分析

作     者：成卓 刘国玉 中西秀树 

作者机构：江南大学生物工程学院 中国食品发酵工业研究院有限公司功能主食创制与慢病营养干预北京市重点实验室 

出 版 物：《食品与发酵工业》 (Food and Fermentation Industries)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：1004[医学-公共卫生与预防医学(可授医学、理学学位)] 100403[医学-营养与食品卫生学] 10[医学] 

基　　金：临床和商业应用有益的肉毒毒素的筛选（32071467） 

主　　题：静止期细胞 酵母 GAPDH 孢子 萌发 

摘      要：孢子遇到足够的营养物质时会退出静止状态，进行有丝分裂，这个过程称为萌发。在酿酒酵母孢子中，存在糖酵解产物3-磷酸甘油醛（3-glyceraldehyde phosphate， GAP)参与的抑制萌发的负调节机制，但是目前的调控途径并不完善。该研究的目的是发现GAP对萌发孢子的影响，并深入了解其负调控机制。重点分析以GAP为底物的糖酵解酶——三磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase， GAPDH）在调控机制中的作用。实验中采用富营养培养基和热处理等多种条件诱导酵母孢子萌发，并通过荧光增白剂染色来测定萌发率。分别在有无GAP的条件下诱导萌发，研究GAPDH的表达水平。接着利用qPCR的方法检验GAPDH mRNA的表达水平。此外，在酵母中敲除TDH1、TDH2和TDH3这3个GAPDH的结构基因，分析突变体的萌发效率。结果显示当营养物诱导或加热处理促使孢子萌发时，GAPDH的表达水平显著降低，而在孢子萌发的过程中添加GAP反而会增加GAPDH水平。qPCR结果显示孢子萌发时GAPDH的mRNA水平没有降低，故GAPDH表达水平的降低是因为在萌发过程中蛋白被降解。更重要的是，GAPDH单个结构基因的缺失会增加孢子的萌发率。结果表明GAPDH参与GAP介导的负调控机制。