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《中国菌物学会第五届会员代表大会暨2011年学术年会论文摘要集》2011年
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An110p在丝状真菌活细胞中的定位和功能

陈培英  陈绍椿  李品  陆玲  
【摘要】:钙调蛋白Calmodulin(CaM)在丝状真菌极性生长过程中占有重要地位。CaM在结合相关蛋白后调控生物许多生命活动。认识清楚CaM结合蛋白促进对CaM功能发挥机制的理解。芽殖酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,CaM结合蛋白Spc110p通过将gamma-tubulin锚定到纺锤体极体上来促进有丝分裂中纺锤体组装。裂殖酵母(Schizosaccharomycespombe)中Spc110p同系物Pcp1p,在纺锤体极体组装和微观核化方面发挥功能。作为一种优良的模式生物,丝状真菌构巢曲霉(Aspergillusnidulans)中CaM结合蛋白的功能研究同样重要,但目前对其了解很少。我们的研究发现,丝状真菌构巢曲霉中Spc110p同系物An110p,在很多生命活动中发挥功能。本文揭示了An110p在孢子适时萌发、生长极性、细胞核的定位运输、胞质分裂这些方面的功能。我们发现,丝状真菌孢子在缺乏An110p蛋白情况下,不能在正常时间内萌发出芽管,这说明极性的建立需要An110p蛋白。已经长出一级芽管的菌丝在缺乏An110p蛋白时,极性生长速率明显缓慢,并且在不正确的位置萌发出多个新芽管。这些极性生长过程中的缺陷是由于An110不表达引发。我们还发现,细胞核在丝状真菌菌丝中的正确定位依赖An110p的表达。利用我们构建的酒精启动子调控的带有GFP标记An110的调控菌株,借助特殊培养基关闭An110蛋白表达后,丝状真菌生长旺盛的菌丝顶端变得膨大,并且在膨大部位堆积着密集的细胞核,我们推测An110蛋白影响到细胞体内细胞核的锚定和运输,从而使得细胞核位置发生漂移导致菌丝骨架发生一定程度形变。另外我们研究还发现,缺乏An110蛋白时,部分菌丝在细胞隔位置出现严重的细胞壁内陷,细胞壁的这种内陷还使得细胞之间断裂分离。借助荧光显微镜观察到,GFP-An110融合蛋白信号分布在菌丝内,并且和细胞核存在共定位。此荧光信号位置还和纺锤体极体位置相关。An110基因敲除菌株进一步证明了An110的重要性,努力描述An110基因是否为丝状真菌构巢曲霉的必须基因。本课题的研究内容有助于理解CaM更多功能以及发挥功能的机制。这为医学上研究真菌生长调控的工作提供科学价值。

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