钙稳态系统在白念珠菌氧化压力应答中的功能研究

发布时间：2017-11-05 19:15

  本文关键词：钙稳态系统在白念珠菌氧化压力应答中的功能研究

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【摘要】：作为人类主要的条件性致病真菌,白念珠菌在侵染人体时会引起机体的一系列功能障碍,而免疫抑制药物的广泛使用更使该致病菌引起的感染逐年上升,关于该致病菌的致病机制亟需研究。 类似于其他真核生物,白念珠菌利用自身保守的信号转导途径来应对外界压力,而钙信号途径更是在这方面发挥重要作用。外界刺激会引起菌体内Ca2+浓度的变化,进而起始菌体参与应对外界环境压力。钙调素是真核细胞钙信号途径中的一个主要调控蛋白。胞浆内钙离子浓度的升高会促使钙调素同钙离子结合,进而控制菌体内参与代谢调节的关键酶的活性。酿酒酵母中,钙离子/钙调素作用靶点主要是钙调神经磷酸酶及Ⅱ型钙离子/钙调素依赖性蛋白激酶(type Ⅱ Ca2+/calmodulin-dependent protein kinases, CaMKs)。 CaMKs调节的磷酸化过程是生物信号转导级联过程中的关键步骤,涉及广泛的生理过程。到目前为止,尽管白念珠菌钙稳态系统中的许多成员已为人们所熟知,但仍有许多代谢调控机制亟需探讨。本研究主要包括以下内容： (1)通过BLASTP分析,本研究在白念珠菌中鉴定出了酿酒酵母同源ECM7基因。通过构建ecm7△/△缺失株,本研究发现Ecm7作为高亲和性钙离子内流系统(high affinity Ca2+influx system,HACS)的一个潜在调控因子,在菌体维持钙离子稳态方面发挥重要作用,同时发现Midl是Ecm7稳定性维持所必需的。ECM7基因的缺失能够导致菌体对低钙环境的敏感性,同样导致菌体在碱性刺激下胞外钙离子内流减少。免疫印迹实验结果进一步指出,Cchl及Midl的缺失并不影响Ecm7的表达,但Midl的缺失能显著降低Ecm7的稳定性。此外,ecm7△/△菌株对氧化压力表现出高度的敏感性。ECM7基因的缺失不仅使菌体内参与氧化压力应答基因的表达下调,而且显著降低Capl的稳定性。本研究还发现,ECM7基因的缺失能导致菌体菌丝发育缺陷,同时伴随着菌体内HWP1表达的下调。鉴于白念珠菌的致病性同其菌丝发育密切相关,本研究进一步进行小鼠毒力实验。结果表明,ECM7基因的缺失并不影响菌体对小鼠的毒力,但却导致菌体对小鼠肾脏的侵袭力及扩散能力显著降低。 (2)为了进一步研究钙稳态系统在白念珠菌应对外界环境压力中的作用,本研究构建了CaMK缺失株。结果表明,CaMKs在维持菌体细胞壁完整性(cellwall integrity, CWI)及调控胞内还原状态方面发挥重要作用。在荧光增白剂(CFW)作用下,CMK1,CMK2单基因或双基因的缺失能激活CWI,使CWI相关基因表达上调。此外,CaMKs参与菌体内氧化还原状态的调控。CaMK单基因或双基因的缺失不仅导致菌体内ROS含量增多,而且还导致菌体线粒体膜电势的下降,这表明CaMKs在菌体线粒体正常功能的发挥方面发挥重要作用。
【学位授予单位】：南开大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R379.4

【共引文献】

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本文编号：1145493