釀酒酵母NADH激酶Pso5p在細(xì)胞抵抗氧化脅迫中的作用.pdf

1、NADPH是生物體的一種重要輔酶,它不僅為生物合成反應(yīng)提供還原力,而且對于細(xì)胞抵抗活性氧(ROS)的毒害也有重要作用。釀酒酵母POS5基因編碼線粒體NADH激酶,是線粒體NADPH的主要供應(yīng)者,對于線粒體一些功能的維持起到重要作用,其缺失會導(dǎo)致細(xì)胞抗氧化性能出現(xiàn)障礙,呼吸功能呈現(xiàn)部分缺陷。但是目前對于pos5A抗氧化功能障礙和呼吸缺陷的原因還未見詳細(xì)報道。
　　 為了揭示釀酒酵母線粒體NADH激酶Pos5p與細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)之間的

2、關(guān)系,我們分析了pos5A和幾種關(guān)鍵的抗氧化基因突變體的氧化脅迫生長表型和胞內(nèi)ROS濃度。結(jié)果顯示,Pos5p對抵抗三種不同類型的氧化脅迫因子(甲萘醌VK3、H2O2和馬來酸二乙酯DEM)均有明顯的作用,而抗氧化酶只對抵抗其相應(yīng)的氧化脅迫因子有作用;POS5缺失后胞內(nèi)ROS水平明顯升高,回補(bǔ)體ROS水平降低,抗氧化基因雙突變體sod2glr1△和trr2glr1△的ROS水平雖有升高,但略低于pos5△;在不同脅迫因子VK3、G2O2和

3、DEM作用下,Pos5p也都能對ROS的清除起到不同程度的作用。證實Pos5p對細(xì)胞抵抗多種類型的氧化脅迫因子和對清除胞內(nèi)ROS都有顯著作用。
　　 為了了解Pos5p的抗氧化作用是否與它對輔酶NAD(H)和NADP(H)的轉(zhuǎn)換及NADPH的供應(yīng)有關(guān),我們測定了pos5A的胞內(nèi)輔酶(NAD+/NADH/NADP+/NADPH)含量,結(jié)果證實,Pos5p對胞內(nèi)NADPH的供應(yīng)有著重要作用,而在VK3、H2O2和DEM脅迫下,Pos

4、5p通過發(fā)揮其NADH激酶活性,有效地完成NAD(H)向NADP(H)的轉(zhuǎn)換,補(bǔ)充細(xì)胞在氧化脅迫下所消耗的NADP(H),表明Pos5p以其NADH激酶活性在細(xì)胞抵抗氧化脅迫中起到保護(hù)作用。
　　 最后我們分析了pos5△在正常條件和氧化脅迫條件下的呼吸鏈酶復(fù)合體(復(fù)合體Ⅱ、復(fù)合體Ⅲ、復(fù)合體Ⅱ+Ⅲ和復(fù)合體Ⅳ)活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn),POS5的缺失導(dǎo)致復(fù)合體Ⅱ和復(fù)合體Ⅳ的活性明顯低于野生型菌株,說明pos5△的呼吸功能確實存在一些缺陷;在

5、H2O2和DEM脅迫下,pos5△的酶復(fù)合體活性多數(shù)都有不同程度下降,而在VK3脅迫下,酶復(fù)合體活性則有不同程度上升,其中可能的適應(yīng)性反應(yīng)機(jī)制還有待深入研究。
　　 釀酒酵母既是一種重要的工業(yè)應(yīng)用微生物,也是一種典型的模式真核微生物。本課題對釀酒酵母NADH激酶Pos5p在抵抗氧化脅迫中的作用做了以上幾方面的研究,證明了Pos5p對細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)及抵抗不同類型的氧化脅迫都有重要的作用,這將有助于我們?nèi)媪私忉劸平湍傅目寡趸瘷C(jī)制,