Quy định của Gen INO1 ở Nấm men: Các sản phẩm của các gen điều hòa INO2, INO4 và OPI1 không cần thiết cho việc ức chế phản ứng với Inositol
Tóm tắt
Các đột biến ino2Δ, ino4Δ, opi1Δ và sin3Δ đều ảnh hưởng đến sự biểu hiện của INO1, một gen cấu trúc cho inositol-1-phosphate synthase. Những đột biến này cũng ảnh hưởng đến các gen khác của quá trình tổng hợp phospholipid mà như INO1, đều chứa yếu tố lặp lại UASINO (đồng thuận 5′ CATGTGAAAT 3′). Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã đánh giá ảnh hưởng của bốn đột biến này, từng cái một và trong tất cả các tổ hợp có thể, đến sự phát triển và biểu hiện của INO1. Tất cả các dòng mang đột biến ino2Δ hoặc ino4Δ, hoặc cả hai, không thể phát triển trong môi trường thiếu inositol. Tuy nhiên, khi được nuôi trong môi trường lỏng chứa lượng inositol hạn chế, dòng opi1Δ ino4Δ thể hiện mức độ biểu hiện INO1 tương đương hoặc cao hơn dòng kiểu hoang dã phát triển dưới cùng điều kiện. Hơn nữa, sự biểu hiện INO1 trong dòng opi1Δ ino4Δ đã bị ức chế trong các tế bào được nuôi trong môi trường được bổ sung đầy đủ cả inositol và cholin. Kết quả tương tự cũng được thu được khi sử dụng dòng opi1Δ ino2Δ ino4Δ. Sự điều chỉnh của INO1 cũng được quan sát thấy trong sự vắng mặt của sản phẩm gen SIN3. Do đó, trong khi Opi1p, Sin3p và phức hợp Ino2p/Ino4p đều ảnh hưởng đến mức độ tổng thể của sự biểu hiện INO1 một cách phản đối, chúng dường như không chịu trách nhiệm trong việc truyền đạt tín hiệu dẫn đến sự ức chế INO1 trong phản ứng với inositol. Nhiều mô hình chức năng của Opi1p đã được kiểm tra và không có bằng chứng cho việc kết nối Opi1p với UASINO, hoặc với Ino2p hoặc Ino4p.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Ambroziak, 1994, INO2 and INO4 gene products, positive regulators of phospholipid biosynthesis in Saccharomyces cerevisiae, form a complex that binds to the INO1 promoter, J. Biol. Chem., 269, 15344, 10.1016/S0021-9258(17)36612-7
Arndt, 1995, TBP mutants defective in activated transcription in vivo, EMBO J., 14, 1490, 10.1002/j.1460-2075.1995.tb07135.x
Ashburner, 1995, Autoregulated expression of the yeast INO2 and INO4 helix-loop-helix activator genes effects cooperative regulation on their target genes, Mol. Cell. Biol., 15, 1709, 10.1128/MCB.15.3.1709
Ashburner, 1995, Regulation of yeast phospholipid biosynthesis involves two superimposed mechanisms, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 92, 9722, 10.1073/pnas.92.21.9722
Bachhawat, 1995, Functional characterization of an inositol-sensitive upstream activation sequence in yeast: a cis-regulatory element responsible for inositolcholine mediated regulation of phospholipid biosynthesis, J. Biol. Chem., 270, 25087, 10.1074/jbc.270.42.25087
Bailis, 1987, The membrane-associated enzyme phosphatidylserine synthase is regulated at the level of mRNA abundance, Mol. Cell. Biol., 7, 167
Bailis, 1992, cis and trans regulatory elements required for regulation of the CHO1 gene of Saccharomyces cerevisiae, Nucleic Acids Res., 20, 1411, 10.1093/nar/20.6.1411
Butler, 1982, Bacteriophase SP6-specific RNA polymerase. I. Isolation and characterization of the enzyme, J. Biol. Chem., 257, 5772, 10.1016/S0021-9258(19)83846-2
Cok, 1998, Transcription of INO2 and INO4 is regulated by the state of protein N-myristoylation in Saccharomyces cerevisiae, Nucleic Acids Res., 26, 2865, 10.1093/nar/26.12.2865
Cox, 1996, A novel mechanism for regulating activity of a transcription factor that controls the unfolded protein response, Cell, 87, 391, 10.1016/S0092-8674(00)81360-4
Cox, 1997, The unfolded protein response coordinates the production of endoplasmic reticulum protein and endoplasmic reticulum membrane, Mol. Biol. Cell, 8, 1805, 10.1091/mbc.8.9.1805
Culbertson, 1975, Inositol-requiring mutants of Saccharomyces cerevisiae, Genetics, 80, 23, 10.1093/genetics/80.1.23
Culbertson, 1976, Control of inositol biosynthesis in Saccharomyces cerevisiae: inositol-phosphate synthetase mutants, J. Bacteriol., 126, 243, 10.1128/jb.126.1.243-250.1976
Elion, 1984, The major promoter element of rRNA transcription in yeast lies 2 kb upstream, Cell, 39, 663, 10.1016/0092-8674(84)90473-2
Graves J A , 1996 Analysis of the role of the OPI1 gene product in the negative regulation of the phospholipid biosynthetic pathway of Saccharomyces cerevisiae. Ph.D. Thesis, Biological Sciences. Carnegie Mellon University, Pittsburgh.
Greenberg, 1982, Regulatory mutations of inositol biosynthesis in yeast: isolation of inositol-excreting mutants, Genetics, 100, 19, 10.1093/genetics/100.1.19
Griac, 1996, The role of phosphatidylcholine biosynthesis in the regulation of the INO1 gene of yeast, J. Biol. Chem., 271, 25692, 10.1074/jbc.271.41.25692
Henry, 1998, Genetic regulation of phospholipid metabolism: yeast as a model eukaryote, Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology, 133
Hirsch, 1986, Expression of the Saccharomyces cerevisiae inositol-1-phosphate synthase (INO1) gene is regulated by factors that affect phospholipid synthesis, Mol. Cell. Biol., 6, 3320
Hudak, 1994, A pleiotropic phospholipid biosynthetic regulatory mutation in Saccharomyces cerevisiae is allelic to sin3 (sdi1, ume4, rpd1), Genetics, 136, 475, 10.1093/genetics/136.2.475
Jackson, 1996, The yeast UME6 gene is required for both negative and positive transcriptional regulation of phospholipid biosynthetic gene expression, Nucleic Acids Res., 24, 1322, 10.1093/nar/24.7.1322
Jiranek, 1998, Pleiotropic effects of the opi1 regulatory mutation of yeast: its effects on growth and on phospholipid and inositol metabolism, Microbiology, 144, 2739, 10.1099/00221287-144-10-2739
Kadosh, 1998, Targeted recruitment of the Sin3-Rpd3 histone deacetylase complex generates a highly localized domain of repressed chromatin in vivo, Mol. Cell. Biol., 18, 5121, 10.1128/MCB.18.9.5121
Kasten, 1997, A large protein complex containing the yeast Sin3p and Rpd3p transcriptional regulators, Mol. Cell. Biol., 17, 4852, 10.1128/MCB.17.8.4852
Klig, 1985, Coordinate regulation of phospholipid biosynthesis in Saccharomyces cerevisiae: pleiotropically constitutive opi1 mutant, J. Bacteriol., 162, 1135, 10.1128/jb.162.3.1135-1141.1985
Liu, 1999, Analysis of TFIIA function in vivo: evidence for a role in TATA-binding protein recruitment and gene-specific activation, Mol. Cell. Biol., 19, 8673, 10.1128/MCB.19.12.8673
Loewy, 1984, The INO2 and INO4 loci of Saccharomyces cerevisiae are pleiotropic regulatory genes, Mol. Cell. Biol., 4, 2479
Loewy, 1986, Coordinate regulation of phospholipid synthesis in yeast, Yeast Cell Biology, 551
Lopes, 1991, Interaction of trans and cis regulatory elements in the INO1 promoter of Saccharomyces cerevisiae, Nucleic Acids Res., 19, 3987, 10.1093/nar/19.14.3987
Nielsen, 1986, Preparation of capped RNA transcripts using T7 RNA polymerase, Nucleic Acids Res., 14, 5936, 10.1093/nar/14.14.5936
Nikoloff, 1994, Functional characterization of the INO2 gene of Saccharomyces cerevisiae, J. Biol. Chem., 269, 7402, 10.1016/S0021-9258(17)37299-X
Ouyang, 1999, The REG1 gene product is required for repression of INO1 and other UASINO containing genes of yeast, Genetics, 152, 89, 10.1093/genetics/152.1.89
Patton-Vogt, 1998, GIT1, a gene encoding a novel transporter for glycerophosphoinositol in Saccharomyces cerevisiae, Genetics, 149, 1707, 10.1093/genetics/149.4.1707
Patton-Vogt, 1997, Role of the yeast phosphatidylinositol/phosphatidylcholine transfer protein (Sec14p) in phosphatidylcholine turnover and INO1 regulation, J. Biol. Chem., 272, 20873, 10.1074/jbc.272.33.20873
Pelham, 1976, An efficient mRNA-dependent translation system from reticulocyte lysates, Eur. J. Biochem., 67, 247, 10.1111/j.1432-1033.1976.tb10656.x
Peterson, 1992, Characterization of the yeast SWI1, SWI2, and SWI3 genes, which encode a global activator of transcription, Cell, 68, 573, 10.1016/0092-8674(92)90192-F
Peterson, 1994, Five SWI/SNF gene products are components of a large multisubunit complex required for transcriptional enhancement, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91, 2905, 10.1073/pnas.91.8.2905
Rundlett, 1998, Transcriptional repression by UME6 involves deacetylation of lysine 5 of histone H4 by RPD3, Nature, 392, 831, 10.1038/33952
Santisteban, 1997, Histone octamer function in vivo: mutations in the dimer-tetramer interfaces disrupt both gene activation and repression, EMBO J., 16, 2493, 10.1093/emboj/16.9.2493
Scafe, 1990, RNA polymerase II C-terminal repeat influences response to transcriptional enhancer signals, Nature, 347, 491, 10.1038/347491a0
Schüller, 1992, Regulatory gene INO4 of yeast phospholipid biosynthesis is positively autoregulated and functions as a transactivator of fatty acid synthase genes FAS1 and FAS2 from Saccharomyces cerevisiae, Nucleic Acids Res., 20, 5955, 10.1093/nar/20.22.5955
Schwank, 1995, Yeast transcriptional activator INO2 interacts as an Ino2p/Ino4p basic helix-loop-helix heteromeric complex with the inositol/choline-responsive element necessary for expression of phospholipid biosynthetic genes in Saccharomyces cerevisiae, Nucleic Acids Res., 23, 230, 10.1093/nar/23.2.230
Sherman, 1978, Methods in Yeast Genetics
Shirra, 1999, Evidence for the involvement of the Glc7-Reg1 phosphatase and the Snf1-Snf4 kinase in the regulation of INO1 transcription in Saccharomyces cerevisiae, Genetics, 152, 73, 10.1093/genetics/152.1.73
Sreenivas, 1998, A role for phospholipase D (Pld1p) in growth, secretion, and regulation of membrane lipid synthesis in yeast, J. Biol. Chem., 273, 16635, 10.1074/jbc.273.27.16635
Sun, 1999, A general requirement for the Sin3-Rpd3 histone deacetylase complex in regulation silencing in Saccharomyces cerevisiae, Genetics, 152, 921, 10.1093/genetics/152.3.921
Wagner, 1999, Overproduction of the Opi1 repressor inhibits transcriptional activation of structural genes required for phospholipid biosynthesis in the yeast Saccharomyces cerevisiae, Yeast, 15, 843, 10.1002/(SICI)1097-0061(199907)15:10A<843::AID-YEA424>3.0.CO;2-M