构巢曲霉(A.nidulans)细胞极性生长以及胞质分裂信号传导过程中的分子调控机制研究

【摘要】：在真核生物的生长和发育过程中,细胞生长与分裂在时间和空间上均被精确地调节,一旦失调将会引起细胞凋亡,衰老等生理和病理现象。曲霉类丝状真菌与很多重要的工业用和医学致病真菌密切相关,近年来在国际上引起人们的极大关注。由于丝状真菌构巢曲霉(Aspergillus nidulans)具有许多独特的优势,因此可以作为研究细胞极性生长以及胞质分裂很好的模式生物。借助于目前基因组计划的测序成果,以及蛋白质标记技术,DNA同源整合技术以及基因敲除等技术,我们已经成功构建了系列的、与极性生长和胞质分裂密切相关、具有不同荧光标记(分别根据需要标记CFP、GFP、YFP和RFP)的同源整合菌株,筛选并鉴定了控制极性生长和胞质分裂的重要基因并研究相应蛋白质的功能和特性。我们发现丝状真菌的极性生长受到钙信号通路调控,其可能的途径为:钙离子通道(CchA,MidA)——Ca~(2+)——钙结合蛋白(CaM,CnaA)——转录因子(CrzA)——靶基因表达——极性生长)。另外,我们通过对细胞隔开始网(septation initiation network,SIN)信号途径中SepH反向调节子进行了筛选和鉴定研究,发现了使sepH胞质分裂表型恢复正常的sin菌株,证实了SIN途径具有对应反向的旁路途径(bypass)的存在。本课题涉及的生物学问题的解决将有助了解与真菌侵染性密切相关的极性生长和胞质分裂的分子机理,这将对工业上和医学上促进和控制细胞生长及其相应的生理学和药理学提供强有力的理论依据,具有极其重要意义。