Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1145914), страница 4

Файл №1145914 Диссертация (Генетический контроль регуляции генов метаболизма метанола у дрожжей Pichia pastoris) 4 страницаДиссертация (1145914) страница 42019-06-29СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Гены HXT2 и HXT4, наоборот, индуцируются при низкойконцентрации. Активность же генов HXT3 и HXT5 не зависит от наличия глюкозыв среде (Busti et al., 2010).После попадания в клетку глюкоза фосфорилируется гексокиназами собразованием глюкозо-6-фосфата. В ряде экспериментов было показано наличиекорреляции между процессами глюкозной репрессии и способностью клетокфосфорилировать глюкозу (Rose et al., 1991).

Ключевую роль в этих процессахиграет гексокиназа Hxk2 (Entian, 1980), мишенью для которой служит белок Snf1.21Рисунок 4. Основной механизм обеспечения глюкозной катаболитнойрепрессии у S. cerevisiae. Поступление глюкозы в клетку с помощью траспортеровгексоз Hxt и её фосфорилирование гексокиназами Hxk приводит к инактивациипротеинкиназы Snf1р.

В результате Mig1p попадает в ядро и в комплексе с Tup1 иSsn6 осуществляет репрессию транскрипции. Репрессии подвержены в частностигены, кодирующие ферменты участвующие в метаболизме мальтозы (MAL гены),галактозы (GAL гены), а так же в глюконеогенезе и дыхании (по Verstrepen et al.,2004).Центральнымкомпонентомсигнальногопути,обеспечивающегоглюкозную катаболитную репрессию у дрожжей, является комплекс SNF1,состоящий из белка Snf1, γ-подобной регуляторной субъединицы Snf4, и одной изтрех β-субъединиц, кодируемых генами GAL83, SIP1 и SIP2 (Zaman et al., 2008).При наличии глюкозы в среде регуляторный домен белка Snf1 связан скаталитическим доменом, что ингибирует его киназную активность (Jiang &Carlson, 1996).

При дефиците глюкозы другой компонент комплекса, белок Snf4,блокирует регуляторный домен Snf1. Основную роль в регуляции подобных22конформационных преобразований Snf1р играют гексокиназы Hxk2 and Grr1(Gancedo, 1998). Последующее фосфорилирование белка Snf1, осуществляетсякиназами, кодируемыми генами SAK1 (Snf1 Activating Kinase), ELM1 и TOS3(Hong et al., 2003).КиназныйкомплексSNF1засчётфосфорилированиярегулируетфункциональную активность белка Mig1. Этот транскрипционный факторсодержит ДНК-связывающий домен «цинковые пальцы», позволяющий емувзаимодействовать с промоторами генов, репрессируемых глюкозой.

На N-концеMig1р расположен домен, обеспечивающий его направленный транспорт в ядро(Klein et al., 1998).У дрожжей S. cerevisiae идентифицированы еще два белка, сходные с Mig1р– Mig2р и Mig3р (Westholm et al., 2008; Lutfiya et al., 1998). Функциональнаязначимость Mig2р ниже, чем Mig1р и предполагается, что он действует толькосовместно с Mig1р (Westholm et al., 2008). Другой белок Mig3 только косвенноучаствует в репрессии отдельных генов, включая SUC2, HXT2, SNF3 и MTH1(Kaniak et al., 2004).Помимо фосфорилирования Mig1р комплекс SNF1 участвует в регуляцииряда других транскрипционных факторов - Adr1р (Schuller, 2003), Cat8р и Sip4р(Zaman et al., 2008). Для полного преодоления глюкозной репрессии необходимаактивация Adr1р и Snf1р (Tachibana et al.

2007).Активатор транскрипции Adr1р регулирует экспрессию гена ADH2,кодирующего алкогольдегидрогеназу 2 (Ciriacy, 1975; Eisen et al., 1988), а так жегенов, кодирующих белки пероксисом и ферменты утилизации глицерина (Simonet al., 1991; Pavlik et al., 1993).

Увеличение концентрации глюкозы в средеингибирует активность Adr1р, что приводит к репрессии ADH2. АктивностьAdr1р регулируется за счёт фосфорилирования (Cherry et al., 1989). Такжепродемонстрировано, что деацетилирование гистонов промотора гена ADH2препятствует его связыванию с активатором транскрипции Adr1р (Blumberg et al.,1988).23Рассмотренные механизмы глюкозной катаболитной репрессии вовлечены врегуляцию транскрипционной активности генов. При этом регуляция экспрессииряда генов так же осуществляется и на посттранскрипционном уровне за счётизменения стабильности мРНК или белков.

Так повышение концентрацииглюкозы в среде влияет на стабильность мРНК гена ADH2. При росте клеток насреде с глюкозой период полураспада мРНК ADR1 снижается от 2 ч до 45 мин(Cook, Denis, 1993). Так же в случае глюкозной репрессии происходит деградациярядабелковсучастиемвакуолейипротеосом,вчастностифосфоенолпируваткарбоксилазы и некоторых транспортных мембранных белков,например, симпортеров мальтозы Mal61р и глицерина Stl1р (Riballo et al., 1995;Paiva et al., 2002; Ferreira et al., 2005, Hung et al., 2004). В регуляции этихпроцессов участвуют также белки Reg1, Grr1, Rgt1 (Gancedo, 2008).Необходимо отметить, что наиболее детальная и систематизированнаяинформация о механизмах и компонентах глюкозной репрессии получена толькодля S.

cerevisae. Другие виды дрожжей в этом отношении изучены хуже.МетаболизмметанолаудрожжейP.pastoris.Одноуглеродныесоединения, такие как метан и метанол, широко распространены в природе. Впроцессе эволюции ряд микроорганизмов приобрел способность использовать этисоединения в качестве источников углерода и энергии. Это явление получилоназвание метилотрофии. У метилотрофных бактерий, первые реакции окисленияметанола катализируются дегидрогеназами, связанными с электрон-транспортнойцепью (Christoserdova, 2011). У эукариотических организмов путь утилизацииметанола в корне отличается от такового у прокариот и включает в себя рядуникальных ферментов (Anthony, 1982).Способность ряда дрожжей использовать метанол в качестве источникауглерода и энергии была впервые описана Койчи Огатой (Koichi Ogata) (Ogata etal., 1969).

Наряду с дрожжами P. pastoris одним из первых обнаруженных видовметилотрофных дрожжей стали дрожжи Kloeckera sp. No.2201, позднеепереименованные в Candida boidinii (Ogata et al., 1969). Вскоре были открыты24другие виды дрожжей, способные утилизировать метиловый спирт, в том числеHansenula polymorpha, ныне известных как Pichia angusta (Hazeu et al., 1972). Насегодняшнийденьизвестнооколо30видовметилотрофныхдрожжей,большинство из которых относятся к трем кладам Ogataea, Kuraishia иKomagataella (Kurtzman & Robnett, 1998). В отличие от бактерий, эти дрожжиспособны использовать только метанол, но не метан, в качестве источникауглерода.

При этом они так же способны использовать метиламин, но только какисточник азота (Chung et al., 2010).В природе метилотрофные дрожжи чаще всего встречаются на поверхностиплодов, в гниющей древесине и на коре деревьев. Основным источникомметанола в этих условиях является разложение веществ, богатых метоксигруппами – лигнина и пектина.

Показано, что все известные виды метилотрофныхдрожжей способны расти на среде с пектином, который содержится в большихколичествах во фруктах и овощах (Blanco et al., 1999).Одним из самых известных представителей метилотрофных дрожжейявляются P. pastoris, которые используются в современной биотехнологии дляпроизводства самых разнообразных белков в больших объемах. Столь широкоеиспользование дрожжей P. pastoris как системы синтеза рекомбинантных белковобусловлено рядом факторов. P. pastoris способны расти на средах относительнопростого состава и при этом достигать исключительно высоких значенийплотности культуры.

Это связано с тем, что P. pastoris являются облигатнымиаэробами и относятся к так называемым “Крэбтри негативным” (Crabtree negative)видам дрожжей. Они характеризуется дыхательным типом роста, что выгодноотличает P. pastoris от родственных им дрожжей S. cerevisiae, посколькупоследние утилизируют глюкозу в основном за счёт гликолиза и вырабатываютэтанол, что негативно влияет на рост культуры (Crabtree, 1928).В связи с тем, что эффективность синтеза рекомбинантного белка какправило пропорциональна плотности культуры, выращивание P.

pastoris довысоких плотностей дает исследователям большое преимущество. При этомвозможность P. pastoris расти на среде с метанолом, который негативно влияет на25жизнедеятельность большинства микроорганизмов, позволяет заметно снизитьриск контаминации (Cregg et al., 2000).Среди других преимуществ дрожжей P. pastoris как объекта биотехнологииследует назвать наличие необычайно сильных и при этом строго регулируемыхпромоторов.

Обычно для экспрессии гетерологичных генов в P. pastorisприменяются промоторы генов метаболизма метанола, в частности генаалкогольоксидазы AOX1.Все эти факторы сделали P. рastoris одной из самых эффективных изизвестных систем экспрессии гетерологичных генов. Опыт применения этихдрожжей в биотехнологии показал, что вероятность успешного синтеза любогочужеродного белка с помощью P.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
3,48 Mb
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов диссертации

Генетический контроль регуляции генов метаболизма метанола у дрожжей Pichia pastoris
Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6390
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее