甲酸誘導(dǎo)釀酒酵母細(xì)胞活性氧爆發(fā)及細(xì)胞凋亡機(jī)理研究.pdf

1、甲酸是具有殺菌作用的小分子有機(jī)酸，甲醇即因?yàn)樵谌梭w內(nèi)被代謝為甲酸而具有毒性。已有研究者證明甲酸的毒性與它對(duì)線粒體內(nèi)電子傳遞鏈末端的細(xì)胞色素氧化酶的抑制有關(guān)。本文以釀酒酵母W303-1a株和BY4741株為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)用60mM甲酸處理釀酒酵母細(xì)胞后，可觀察到細(xì)胞凋亡的主要表型，如細(xì)胞核收縮、染色體斷裂和磷脂酰絲氨酸外翻等。但敲除酵母細(xì)胞凋亡的關(guān)鍵基因，即酵母caspase1基因(YCA1)后，仍然觀察到部分細(xì)胞呈現(xiàn)出凋亡的表型，同時(shí)細(xì)

2、胞的存活率沒(méi)有上升，表明這種細(xì)胞凋亡過(guò)程并非Ycalp依賴(lài)。文中進(jìn)一步探討了甲酸使酵母細(xì)胞凋亡的主要原因，首次證明較低濃度(30mM-60mM)的甲酸可在10min內(nèi)導(dǎo)致釀酒酵母細(xì)胞內(nèi)活性氧形成，最終引起細(xì)胞內(nèi)活性氧的劇烈爆發(fā)，還原劑預(yù)處理和線粒體活性缺陷會(huì)提高甲酸處理后的細(xì)胞存活率。本文還發(fā)現(xiàn)YCA1基因的缺失或酶活性抑制會(huì)使甲酸誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)活性氧上升更快，細(xì)胞的死亡率更高。而過(guò)量表達(dá)YCA1的細(xì)胞和野生型細(xì)胞相比，其活性氧水平和細(xì)胞

3、死亡率沒(méi)有差別。本文還發(fā)現(xiàn)YCA1的缺失會(huì)導(dǎo)致活性氧爆發(fā)過(guò)程或衰老細(xì)胞中線粒體活性降低。凋亡誘導(dǎo)因子Aifl的基因缺失會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞中線粒體活性降低及甲酸處理死亡率的下降。同時(shí)，論文中還用GFP標(biāo)記釀酒酵母線粒體內(nèi)膜上的ATP復(fù)合酶，分析GFP熒光在甲酸誘導(dǎo)的活性氧爆發(fā)過(guò)程中的變化，發(fā)現(xiàn)用低濃度的甲酸處理后，GFP熒光迅速消失，推測(cè)甲酸誘導(dǎo)的活性氧爆發(fā)可能直接或間接導(dǎo)致GFP結(jié)構(gòu)的破壞。 綜上所述，本文首次證明以較低濃度甲酸處理釀酒