甲酸誘導釀酒酵母細胞活性氧爆發(fā)及細胞凋亡機理研究.pdf

1、甲酸是具有殺菌作用的小分子有機酸，甲醇即因為在人體內被代謝為甲酸而具有毒性。已有研究者證明甲酸的毒性與它對線粒體內電子傳遞鏈末端的細胞色素氧化酶的抑制有關。本文以釀酒酵母W303-1a株和BY4741株為研究對象，發(fā)現(xiàn)用60mM甲酸處理釀酒酵母細胞后，可觀察到細胞凋亡的主要表型，如細胞核收縮、染色體斷裂和磷脂酰絲氨酸外翻等。但敲除酵母細胞凋亡的關鍵基因，即酵母caspase1基因(YCA1)后，仍然觀察到部分細胞呈現(xiàn)出凋亡的表型，同時細

2、胞的存活率沒有上升，表明這種細胞凋亡過程并非Ycalp依賴。文中進一步探討了甲酸使酵母細胞凋亡的主要原因，首次證明較低濃度(30mM-60mM)的甲酸可在10min內導致釀酒酵母細胞內活性氧形成，最終引起細胞內活性氧的劇烈爆發(fā)，還原劑預處理和線粒體活性缺陷會提高甲酸處理后的細胞存活率。本文還發(fā)現(xiàn)YCA1基因的缺失或酶活性抑制會使甲酸誘導的細胞內活性氧上升更快，細胞的死亡率更高。而過量表達YCA1的細胞和野生型細胞相比，其活性氧水平和細胞

3、死亡率沒有差別。本文還發(fā)現(xiàn)YCA1的缺失會導致活性氧爆發(fā)過程或衰老細胞中線粒體活性降低。凋亡誘導因子Aifl的基因缺失會導致細胞中線粒體活性降低及甲酸處理死亡率的下降。同時，論文中還用GFP標記釀酒酵母線粒體內膜上的ATP復合酶，分析GFP熒光在甲酸誘導的活性氧爆發(fā)過程中的變化，發(fā)現(xiàn)用低濃度的甲酸處理后，GFP熒光迅速消失，推測甲酸誘導的活性氧爆發(fā)可能直接或間接導致GFP結構的破壞。 綜上所述，本文首次證明以較低濃度甲酸處理釀酒