论文部分内容阅读
白念珠菌的形态转换能力是其致病性最重要的决定因素之一,这种形态变化受各种外界刺激和细胞内信号转导途径的调控。通过功能互补的方法,我们从白念珠菌基因组文库中筛选到一个基因。该基因编码的产物和酿酒酵母中的Swi1蛋白具有最高的同源性,并且能够部分校正酿酒酵母swi1缺失株对甘油利用的缺陷,因此我们认为该基因是酿酒酵母SWI1(ScSWI1)基因的同源基因,并命名为白念珠菌SWI1基因(CaSWI1)。白念珠菌SWI1基因的敲除也导致白念珠菌对甘油利用的缺陷,更重要的是阻断了菌丝的发育。swi1/swi1缺失株在菌丝态生长条件下不能被诱导成菌丝,也不能表达菌丝特异和毒性相关基因,并且丧失了菌丝态的肌动蛋白分布模式。这些结果表明白念珠菌Swi1是菌丝形成的激活因子,其作用机理可能是影响菌丝特异基因的表达以及改变肌动蛋白在细胞内的分布。白念珠菌SNF2基因是从白念珠菌基因组数据库分析发现的酿酒酵母SNF2的同源基因。不管在酵母形态还是菌丝形态细胞中,Swi1和Snf2都能在体内相互作用,并且都定位在细胞核中。snf2/snf2和swi1/swi1缺失株表现出一致的表型,包括组成型的假菌丝生长形态和菌丝形成缺陷。同时,小鼠系统感染试验中两种缺失株均没有毒性。这些结果表明,白念珠菌也具有保守的Swi/Snf复合物,在白念珠菌的菌丝发育和毒性表现中起重要调控作用:该复合物在白念珠菌假菌丝形成中起抑制作用,在菌丝发育中起激活作用。酿酒酵母SWI1基因的缺失导致酿酒酵母不能进行侵入生长,不能形成假菌丝,也不能表达下游FLO11基因;过表达白念珠菌SWI1只能部分互补其侵入生长缺陷,但不能互补其假菌丝形成缺陷。在野生型酿酒酵母中过表达白念珠菌SWI1能够激活假菌丝生成和侵入生长,并且不依赖于cAMP/PKA或者MAPK途径。过表达酿酒酵母SWI1也能够激活酿酒酵母的假菌丝生成,但是依赖MAPK途径;而对侵入生长的激活作用则同时需要cAMP/PKA和MAPK途径的存在。这些结果表明白念珠菌Swi1和酿酒酵母Swi1在酿酒酵母菌丝形态发生中都可以作为激活因子起作用,但是介导的途径不同。Tup1是白念珠菌菌丝生长的抑制因子。在液体培养基中,swi1/swi1 tup1/tup1双缺失株表现为组成型的假菌丝生长形态,同时呈现菌丝特异基因表达缺陷以及菌丝特异肌动蛋白分布模式的缺损,与swi1/swi1单基因缺失株表型相似。而在琼脂表面的侵入生长和包埋条件下的菌丝形成方面,双缺失株则与tup1/tup1缺失株表型相似,能够侵入生长以及形成菌丝。这些结果表明Swi/Snf复合物和Tup1能够应答不同的调控信号,互相拮抗来调控白念珠菌菌丝发育。Crk1是一个参与菌丝生长调控的蛋白激酶。crk1/crk1、swi1/swi1和snf2/snf2缺失株呈现非常相似的细胞生长形态。在snf2/snf2缺失株中检测不到Crk1蛋白,但是CRK1基因仍然能够正常转录,提示Swi/Snf复合物通过调控Crk1蛋白在细胞内的水平来进一步调节白念珠菌菌丝发育,这种新的调控方式与传统的Swi/Snf复合物在基因转录水平上的调控不同。同时三种缺失株都表现出对6-氮尿嘧啶的敏感性,这种敏感性能够被鸟嘌呤校正,表明Swi/Snf复合物以及Crk1可能都参与了RNA聚合酶II依赖的转录延伸,进一步调控白念珠菌的菌丝发育。