组蛋白甲基转移酶参与草酸青霉糖苷水解酶合成调控的研究

发布时间：2020-12-09 01:52

　　木质纤维素的微生物酶水解是全球碳循环和生物质利用的关键步骤。丝状真菌中纤维素降解酶的合成受到转录水平的严格调控。组蛋白甲基化修饰是染色质调控的重要形式,是真核细胞基因转录调控的关键因素。探索组蛋白修饰在纤维素降解真菌中的生物学功能,将有助于发掘影响纤维素酶合成的新的关键调控因子,全面地阐明纤维素酶合成的调控网络,为构建高产纤维素酶菌株提供遗传改造的合理靶点。本论文以重要的纤维素酶生产真菌草酸青霉为研究对象,通过表观遗传学的研究方法,聚焦于几种典型的组蛋白甲基转移酶的生物学功能研究,确认草酸青霉纤维素酶产生与组蛋白甲基化修饰之间的关联,并对组蛋白甲基化调控糖苷水解酶基因表达的机制进行了探究。本论文的主要研究结果如下:1.组蛋白甲基转移酶LaeA在草酸青霉纤维素酶和β-木糖苷酶合成中具有相反的调控功能。通过比较四株突变株ΔlaeA（laeA敲除菌株）、OEclrBΔlaeA（clrB过表达laeA敲除菌株）、OExlnRΔlaeA（xlnR过表达laeA敲除菌株）和ΔcreAΔlaeA（creA和laeA双敲除菌株）与各自的出发菌株WT（野生型）、OEclrB（clrB过表达菌株）、OEx... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：185 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２组蛋白Ｎ末端发生的部分修饰

（Ｍｅｔｈｙｌ－ｂｉｎｄｉｎｇ?ｄｏｍａｉｎ，?ＭＢＤ）蛋白的结合位点，常与染色质重塑蛋白和转录??共抑制因子复合物结合，导致基因沉默（Ｋｌｏｓｅｅｔａｌ．，２００６）。ＤＮＡ甲基化与组蛋??白修饰相结合（图１．３），创建了一个与ＤＮＡ序列协调运作、动态调节染色质功??能的多样化的表观遗传学景观（Ｓｃｏｔｔ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１４）。??Ｒｅｐｒｅｓｓｉｖｅ??Ｐｅｒｍｉｓｓｉｖｅ??图１．３染色质修饰与“松散”或“抑制”环境相关。组蛋白尾巴的修饰和ＤＮＡ甲基化与染??色质浓缩的“抑制”状态或更易接近的染色质的“松散”状态有关。红色小球，ＤＮＡ甲基??化；紫色小球，抑制性组蛋白修饰；绿色小球，活性组蛋白修饰；黄色球体，组蛋白；蓝色??球体，组蛋白变体（Ｃｏｓｔｅｌｌｏ?ａｎｄ?Ｓｃｈｏｎｅｓ，?２０１８）。??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｈｒｏｍａｔｉｎ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ?ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?“ｐｅｒｍｉｓｓｉｖｅ”?ｏｒ?“ｒｅｐｒｅｓｓｉｖｅ”?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．??Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ?ｔｏ?ｈｉｓｔｏｎｅ?ｔａｉｌｓ?ａｎｄ?ＤＮＡ?ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ?ａｒｅ?ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ?ｗｉｔｈ?“ｒｅｐｒｅｓｓｉｖｅ”?ｓｔａｔｅｓ?ｗｉｔｈ??ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ?ｃｈｒｏｍａｔｉｎ?ｏｒ?“ｐｅｒｍｉｓｓｉｖｅ”?ｓｔａｔｅ?ｏｆ?ｍｏｒｅ?ａｃｃｅｓｓｉｂｌｅ?ｃｈｒｏｍａｔｉｎ．?Ｒｅｄ?ｂａｌｌｓ，?ＤＮＡ??ｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ；?ｐｕｒｐｌｅ?ｂａｌｌｓ

１．３．１组蛋白修饰参与染色质状态的调节??组蛋白Ｎ端尾部的翻译后修饰可以产生转录活性的常染色质或转录抑制性??的异染色质，如图１．５所示。异染色质对维持染色体结构很重要，特别是在没有??端粒酶的情况下（Ｊａｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１０）。位于常染色质的核小体通常具有Ｈ３Ｋ４ｍｅ３、??Ｈ３Ｋ３６ｍｅ３、Ｈ３Ｋ７９ｍｅ３、Ｈ３ａｃ或Ｈ４ａｃ的组合标记；位于异染色质的核小体则??存在Ｈ３Ｋ９和Ｈ３Ｋ２７位点的甲基化修饰。各种修饰机器之间的串扰（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）??产生相互关联的正负反馈回路，控制染色质状态和基因的沉默与否（Ｚｈａｎｇｅｔａｌ．，??２０１５）。??１６??


本文编号：2906043