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解脂耶氏酵母新型转录因子Fts1和Fts2负调控二型性转换的机制研究

批准号:
32070072
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
高向东
依托单位:
学科分类:
微生物遗传与生物合成
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
高向东

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
解脂耶氏酵母是一种具有工业发酵用途的非常规酵母种类,同时,它也是一种二型性酵母,在某些环境因子的作用下,能够从酵母形态转变为菌丝或假菌丝。二型性转换对于解脂耶氏酵母适应环境较为重要,探索其调控机制具有重要科学价值。不同于研究较多的酿酒酵母和白色念珠菌,解脂耶氏酵母与它们在进化上相距较远,其二型性转换的调控因子也与它们存在较大差异。近期,本课题组通过遗传筛选在解脂耶氏酵母中鉴定得到两个新的二型性转换负调控因子Fts1和Fts2,它们在二型性转换中发挥着极为重要的负调控功能,但是却与之前在酿酒酵母和白色念珠菌中已发现的负调控因子属于不同类型。本项目将针对Fts1与Fts2这两个新型二型性转换负调控因子进行研究,揭示其细胞学功能、调控的靶基因、DNA识别位点以及受调控的机制,阐明Fts1和Fts2负调控二型性转换的机制。本项目对于揭示解脂耶氏酵母二型性转换的调控机制具有重要意义。
英文摘要
Yarrowia lipolytica is a non-conventional yeast species with applications in industrial fermentation. It is also a dimorphic yeast that is capable of converting from the yeast form to hyphae or pseudohyphae under certain environmental conditions. Dimorphic transition is important for the adaptation of Y. lipolytica to the environmental change. It is of scientific value to study the regulatory mechanisms that govern this morphological transition. Different from the two well-studied yeast species Saccharomyces cerevisiae and Candida albicans, Y. lipolytica is evolutionarily distant from them and so are the regulators of dimorphic transition in Y. lipolytica. Recently, our lab has identified two novel negative regulators of dimorphic transition in Y. lipolytica, Fts1 and Fts2. They play critical roles in the repression of dimorphic transition, yet differ from those known functional counterparts in either S. cerevisiae or C. albicans with repect to the transcription factor type. In this proposal, we plan to focus on these two novel transcription factors Fts1 and Fts2 and explore their cellular functions, downstream target genes, DNA recognition sites and the regulation on them. Our aim is to elucidate the mechanisms by which Fts1 and Fts2 repress dimorphic transition. Our proposed investigation will provide new insight in the understanding of the regulations on yeast dimorphic transition.
解脂耶氏酵母在发酵工业中具有重要应用,它是一种二型性酵母,在碱性pH、葡萄糖和氮源缺乏等条件下能够发生从酵母至菌丝的形态转换,是研究二型性转换调控机制的很好材料。二型性转换受到正调控因子和负调控因子的调控,然而,目前已知的调控因子较少。在本项目中,我们对通过遗传筛选分离得到的两个新型转录因子Fts1和Fts2负调控解脂耶氏酵母二型性转换的机制进行了研究。Fts1和Fts2在二型性转换中具有重要的负调控功能,缺失任何一个都会造成在非诱导条件下形成菌丝,它们在酵母至菌丝的转换过程中mRNA与蛋白水平都会显著下降,可见其抑制的解除对于菌丝发育是重要的。通过转录组测序,我们确定了Fts1和Fts2控制的全部靶基因,其中,受Fts1和Fts2阻遏的基因数目远大于受它们激活的基因数目,显示Fts1和Fts2主要阻遏基因的表达。我们发现有一组转录因子基因和细胞壁蛋白基因受到Fts1和Fts2的阻遏,通过对这些靶基因进行分析,发现了6个新的正调控二型性转换的转录因子基因以及多个在菌丝中高表达的细胞壁蛋白基因。Tup1-Ssn6复合体在真菌中参与对多种细胞学过程的阻遏,我们发现Tup1-Ssn6复合体在解脂耶氏酵母中能够强烈抑制菌丝形成。我们确定了Tup1-Ssn6复合体控制的全部靶基因,发现受Tup1-Ssn6阻遏的靶基因与受Fts1和Fts2阻遏的靶基因之间存在较大的交集,显示Fts1和Fts2可能通过Tup1-Ssn6负调控二型性转换。通过酵母单杂交测试,发现Fts1和Fts2均能够阻遏报告基因的表达,且该阻遏功能依赖于Tup1-Ssn6复合体的存在,显示Fts1和Fts2通过招募Tup1-Ssn6复合体阻遏基因的表达。我们的研究结果增进了对于真菌二型性转换调控机制的认识。
酿酒酵母极性生长调控分子Boi2的功能机制研究
  • 批准号:
    31870062
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    61.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    高向东
  • 依托单位:
Ras信号传递途径下游效应分子Mhy1与YlRim15在解脂耶氏酵母二型性转换中的功能与调控机制研究
  • 批准号:
    31570076
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    高向东
  • 依托单位:
酿酒酵母极性生长关键调控分子Rho3的新调控因子、下游效应分子及功能的鉴定
  • 批准号:
    31370124
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    78.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    高向东
  • 依托单位:
酿酒酵母Rho GTP酶在细胞极性建立过程中调控机制的研究
  • 批准号:
    30871347
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    29.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    高向东
  • 依托单位:
国内基金
海外基金