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Asr1p(AlcoholsensitiveRing/PHDfinger1protein)是Betz在酵母细胞中发现的一个与酒精耐受相关的蛋白[91]。此外,2008年Daulny等人报道,Asr1p进入细胞核内,可作为一个泛素化连接酶E3使RNA聚合酶Ⅱ(RNApolymeraseⅡ)的两个亚基Rpb1和Rpb2发生泛素化修饰,从而负调控RNA聚合酶Ⅱ的活性[92]。而我们最近的研究表明,定位于细胞质中的Asr1p可与保守的肌动蛋白结合蛋白Crn1p相互作用,并对后者进行单泛素化修饰,影响Crn1p的稳定性和胞内的浓度,实现对肌动蛋白细胞骨架(actincytoskeleton)的聚合和解聚中关键因子Arp2/3复合物及Cofin1的调节,最终影响肌动蛋白细胞骨架的动态平衡。 肌动蛋白骨架是细胞中最重要的组成成分之一,细胞的许多生命活动都依赖于肌动蛋白骨架动态平衡的变化。但Asr1p的异常究竟会影响哪些细胞生物学过程,其发生的机制是什么,目前未见报道。基于此,本实验室通过基因芯片技术比较了△Asr1菌株和野生菌株二者之间的基因表达差异,结果发现Asr1p的异常会严重影响与细胞周期相关的基因表达。进而过表达Asr1p后发现,该基因的异常确实能造成酿酒酵母细胞形态异常以及细胞周期停滞于G2/M期,从而进一步验证了Asr1p参与了细胞周期调控。此外,通过荧光显微技术观察,发现过表达Asr1p后Septin结构和功能异常。同时,当敲除依赖于Septin结构的MCP调控途径的关键基因Swe1后,过表达Asr1p的表型得到回复。揭示了Asr1p通过调节依赖于Septin结构的MCP途径参与细胞周期调控。 本文的主要研究结果包括: 1.发现Asr1p参与酿酒酵母细胞周期的调控。在酿酒酵母细胞中过表达Asr1p,细胞子芽生长数异常,并通过流式细胞技术检测了该状态细胞周期停滞于G2/M期。 2.证实Asr1p是通过MCP途径参与了酿酒酵母细胞周期调控的。敲除MCP途径负责磷酸化抑制Cdc28p-C(1)b活性的关键基因Swe1可以回复过表达Asr1p的异常表型,这说明了Asr1p在Swe1p的上游,并且是通过MCP途径参与细胞周期调控的。 3.发现Asr1p参与了Septin结构的调节。在酿酒酵母细胞中过表达Asr1p,Septin结构不能完成由ring结构到hourglass的转换,导致了septin不能正常的行使功能。Septin功能的异常导致磷酸化Swe1p的激酶Hs(1)1p-Hs(1)7p、Cla4p、Cdc5p功能丧失,使得Swe1p不能及时降解。因此有活性的Swe1p抑制了Cdc28p-C(1)b,导致细胞周期停滞在G2/M转换处。 创新点: 1.首次发现Asr1p参与酿酒酵母细胞周期的调控。 2.首次证实了Asr1p是通过MCP途径对酿酒酵母细胞周期进行调控的。 3.首次证实了Asr1p可调节酿酒酵母细胞的Septin结构的动态变化,过表达Asr1p导致Septin结构不能完成由ring结构到hourglass结构的转换。使得hs(1)1p、hs(1)7p、Cla4p等蛋白定位异常。