粟酒裂殖酵母Ppr10蛋白对mtDNA编码的蛋白翻译影响的研究
线粒体是真核生物体内产生ATP的主要场所，其基因组（mtDNA）编码的蛋白是构成线粒体呼吸链复合体的重要亚基。PPR蛋白是指含有两个及以上串联重复的类PPR模体的蛋白质，而类PPR模体则是由35个氨基酸残基组成的结构域。粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomycespombe）中Ppr10蛋白对线粒体的翻译至关重要。前期的研究表明在含有线粒体内含子的背景下（yHL6381），ppr10基因（Δppr10）的缺失影响了线粒体基因组编码的RNA水平，而且在不同程度上影响了线粒体基因组编码的蛋白的合成。因此，本文主要探究Ppr10蛋白是如何参与线粒体基因组翻译的。 P3是不含线粒体内含子的菌株，其mtDNA编码的mRNAs不需要内含子的剪接。这更能帮助我们诠释Ppr10蛋白在线粒体中发挥的功能。粟酒裂殖酵母的mtDNA仅包含三个内含子，cox1中有2个I型内含子分别是cox1I1b和cox1I2b，cob1中有1个II型内含子为cob1I1。cox1I1b编码DNA核酸内切酶以及成熟酶，cox1I2b编码DNA核酸内切酶；cob1I1编码的蛋白具有逆转录酶活性和成熟酶活性并参与自身剪接。 在本文中，我们构建Δppr10/P3菌株。通过点圈实验，我们发现Δppr10/P3菌株在非发酵型培养基中的生长受到影响，表明在不含线粒体内含子的遗传背景下（P3）Ppr10仍然与线粒体的功能密切相关。qRT-PCR和Northernblot结果表明，相对于不含线粒体内含子的P3菌株，Δppr10/P3菌株中cox1和cob1的mRNAs水平没有受到影响。而RT-PCR的结果表明，相比于P3菌株，在含有线粒体内含子的背景下ppr10的缺失影响了cox1、cob1的mRNAs的剪切。体内同位素标记mtDNA编码的蛋白质的实验表明，ppr10基因的缺失影响了线粒体基因组编码的蛋白合成。Westernblotting实验结果表明，ppr10基因缺失导致Cob1、Cox1、Cox2、Cox3、Atp6这五个蛋白的稳态水平强烈降低，几乎检测不到，Cox4蛋白稳态水平也显著性的降低。 综上所述，ppr10的缺失影响了线粒体呼吸链复合体亚基的合成，使得线粒体功能受损。Ppr10蛋白是整个线粒体蛋白翻译机制的激活因子，ppr10基因的缺失影响线粒体蛋白的翻译因此不能正常编码线粒体mRNAs剪接所需要的成熟酶。也进一步验证了Ppr10在线粒体翻译中的功能。
粟酒裂殖酵母;mtDNA编码;Ppr10蛋白;线粒体内含子;基因组编码
南京师范大学
硕士
生物学
黄鹰
2019
中文
Q949.326.1
2020-04-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）