Gene dosage screens in yeast reveal core signalling pathways controlling heat adaptation
Gene dosage screens in yeast reveal core signalling pathways controlling heat adaptation
复制标题
酵母中的基因剂量筛选揭示了控制热适应的核心信号通路
DOI：
10.1101/2020.08.26.267674
复制
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
L.M. Steinmetz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Johansson;J.D. Smith;L. Parts;L.M. Steinmetz
热应激导致蛋白质展开并失去功能，危及基本的细胞过程。为了抵御热和蛋白毒性应激，细胞启动了一个专门的应激保护程序，即所谓的热休克反应（HSR）。我们对调节HSR的机制及其对耐热性和生长的贡献的理解是不完整的。在这里，我们采用CRISPRi/a来下调或上调酿酒酵母中的蛋白激酶和转录因子。我们通过量化扰动对HSR活性、耐热性和23、30和38°C下细胞适应性的影响来测量基因功能。这些表型的整合使我们能够确定热适应的核心信号传导途径，并揭示了高渗透压甘油，未折叠蛋白反应和蛋白激酶A途径在调节耐热性和伴侣蛋白表达方面的新功能。我们进一步提供了未知的串扰的HSR与细胞周期依赖性激酶Cdc 28，细胞周期进程的主要调节的证据。最后，我们表明CRISPRi效率是温度依赖性的，并且不同的表型对敲除的敏感性不同。总之，我们的研究量化了调节基因在热适应不同方面的功能，并推进了我们对真核细胞如何对抗蛋白毒性和其他热引起的损伤的理解。
Heat stress causes proteins to unfold and lose their function, jeopardizing essential cellular processes. To protect against heat and proteotoxic stress, cells mount a dedicated stress-protective programme, the so-called heat shock response (HSR). Our understanding of the mechanisms that regulate the HSR and their contributions to heat resistance and growth is incomplete. Here we employ CRISPRi/a to down- or upregulate protein kinases and transcription factors inS. cerevisiae. We measure gene functions by quantifying perturbation effects on HSR activity, thermotolerance, and cellular fitness at 23, 30 and 38°C. The integration of these phenotypes allowed us to identify core signalling pathways of heat adaptation and reveal novel functions for the high osmolarity glycerol, unfolded protein response and protein kinase A pathways in adjusting both thermotolerance and chaperone expression. We further provide evidence for unknown cross-talk of the HSR with the cell cycle-dependent kinase Cdc28, the primary regulator of cell cycle progression. Finally, we show that CRISPRi efficiency is temperature-dependent and that different phenotypes vary in their sensitivity to knock-down. In summary, our study quantifies regulatory gene functions in different aspects of heat adaptation and advances our understanding of how eukaryotic cells counteract proteotoxic and other heat-caused damage.
登录
查看更多内容
影响因子：
5.9
作者：
Momen-Roknabadi A;Oikonomou P;Zegans M;Tavazoie S
通讯作者：
Tavazoie S
影响因子：
16
作者：
Solís EJ;Pandey JP;Zheng X;Jin DX;Gupta PB;Airoldi EM;Pincus D;Denic V
通讯作者：
Denic V
DOI：
10.1007/978-3-030-24285-5_7
发表时间：
2019
期刊：
Heat Shock Proteins in Neuroscience
影响因子：
--
作者：
P. Maiti;J. Manna
通讯作者：
P. Maiti;J. Manna
影响因子：
3.6
作者：
Ruiz-Roig, Claudia;Vieitez, Cristina;de Nadal, Eulalia
通讯作者：
de Nadal, Eulalia
DOI：
10.1016/j.bbaexp.2005.09.005
发表时间：
2005-11-10
期刊：
BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-GENE STRUCTURE AND EXPRESSION
影响因子：
--
作者：
Carrozza, MJ;Florens, L;Workman, JL
通讯作者：
Workman, JL