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熱脅迫下糙皮側耳菌絲體海藻糖代謝調控研究

發(fā)布時間:2021-01-21 07:54
  海藻糖是廣泛存在于生物中的一種非還原性二糖,其理化性質穩(wěn)定,在各物種中均有增強脅迫耐受性的報道。高溫脅迫是糙皮側耳農業(yè)式栽培不可避免的環(huán)境因素,研究熱脅迫下糙皮側耳的海藻糖代謝對于農業(yè)生產具有深遠的意義。本研究包括以下四個方面:(1)將糙皮側耳 6-磷酸海藻糖合成酶(Trehalose-6-phosphate synthase from Pleurotusostreatus,PoTPS1)基因原核表達,并檢測純化后蛋白的酶動力學參數,得到PoTPS1蛋白的酶動力學參數如下:Km(G6P)為 0.14 mM,Km(UDPG)為 0.17 mM,Kca為 5.89 s-1 Vmax 為 91.86 nKat.g-1;其次,該酶的最適反應溫度為30℃,最適反應pH為7.4;另外,對熱脅迫下糙皮側耳胞內海藻糖含量的檢測發(fā)現,40℃熱處理15 h后海藻糖的積累最高,為158.88 mg.g-1干菌絲,此時PoTPS1酶活最高,海藻糖降解酶酶活最低,進一步驗證了糙皮側耳中TPS-TPP海藻糖合成途徑。(2)在糙皮側耳中構建了農桿菌介導的遺傳轉化(Agrobacterium tumies-media... 

【文章來源】:中國農業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】:112 頁

【學位級別】:博士

【部分圖文】:

熱脅迫下糙皮側耳菌絲體海藻糖代謝調控研究


圖1-2植物中溫度信號的傳遞??溫度脅迫下,胞質鈣離子含量升高或使得細胞面臨脫水壓力,這些脅迫信號通過各自的信號轉導途徑誘導??下游基因的表達

熱激,途徑,釀酒酵母,熱脅迫


的生理學意義并沒有詳細的證實,然而可以推測,生長的停滯可能是為了使細胞有足夠的時間??修復脅迫后損傷的蛋白,恢復胞內代謝的平衡。??熱脅迫對釀酒酵母代謝調控的影響如圖1-3所示:??細胞代謝的重新統(tǒng)籌:熱脅迫會影響酵母細胞內碳代謝的重新分配。熱脅迫下,釀酒酵母??胞內會出現海藻糖的大量積累,:TPS/和基因缺陷的菌株由于不能合成海藻糖,菌體的熱耐??受性顯著下降;而M7/基因的缺陷導致胞內海藻糖的積累,從而使菌株具備對于熱脅迫的抗性??(EIeutherioetal.,1993);然而,當解除熱脅迫對菌體的影響后,ATT/基因在海藻糖降解中發(fā)揮的??作用對其脅迫后的恢復生長起著關鍵的作用(Nwakaetal.,?1995)。以上結果表明,熱脅迫下碳湄??的重新分配與菌體對脅迫的耐受性密切相關。進一步的研究表明,碳源流向海藻糖之所以能影??響菌株對脅迫的耐受性是由于海藻糖分子發(fā)揮了類似分子伴侶的作用,作為一種特殊的抗脫水??劑

氧化脅迫,釀酒酵母,蛋白,硫氧還蛋白


第一章緒論??etal.,1996)。因此,酵母細胞對H2〇2的響應也導致了對熱脅迫的耐受性,具體的響應途徑除了??圖1-3所示外,還包括對H202的響應(圖1-4)。??H202調控胞質硫氧還蛋白由還原態(tài)Trxred轉化為氧化態(tài)TrX°x,胞質硫氧還蛋白氧化狀態(tài)的??改變促使Msn2進入細胞核,結合到STRE?(Stress?response?element)的同源結合位點上,激活目??標基因的轉錄。Hsfl受營養(yǎng)相關的轉錄因子Snfl和PKA及氧化脅迫的調控,結合到HSE(Heat??shock?elements)的啟動子區(qū)域,調控相關基因的轉錄,通過以上途徑調控釀酒酵母對相應脅迫??的抗性(圖1-4)。??I??Trx-?—Trx*?Snf1?PKA?—J?Yak1??Msn2/4?pp|??/?.?x?cytoplasm??Msn5?|??1?nucleus??、Msn2M?丄?v?”??A?Hsf1???????^—L?HSE-dependent?genes??”???t???ccc-c〒?L?STRE-dependent?genes????H^202.??圖1-4氧化脅迫下.釀酒酵母對Msn2/4和Hsfl的調控??該圖展示了生長調控蛋白和氧化脅迫對Msn2表達的調控。過氧化氫誘導胞質硫氧還蛋白由還原態(tài)CIYx#)??向氧化態(tài)(Trx°x)的轉變,從而誘導了?Msn2進入核內,并結合到同源結合位點(應激反應元素,STRE),最終激??活目標基因的表達。Hsfl定位于細胞核,并預先結合于有熱激因子(HSEs)的目標基因啟動子區(qū)域。氧化脅迫??下

【參考文獻】:
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本文編號:2990779

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