基于酵母产孢的syntaxin家族蛋白SNARE区域功能分析

真核细胞中大部分膜融合过程由SNARE蛋白介导,但其功能和调节机制尚未完全清楚。酵母孢子形成是研究囊泡融合机制包括SNARE蛋白的理想模型系统。在该过程中涉及t-SNARE蛋白Sso1,它是突触囊泡融合所需蛋白syntaxin 1A的同源物,两者SNARE区域有51%的同源性。尽管如此,将SSO1的SNARE区域完全替换成syntaxin 1A,而构建的嵌合体却无法回补sso1△突变的产孢缺陷。为了确定哪些残基为Sso1功能所必须,作者进行了嵌合体和突变分析,发现Sso1/syntaxin 1A嵌合体中syntaxin 1A的SNARE区域的220位丙氨酸换成谷氨酸后获得产孢功能。另外,Sso1发生相应的突变-218位谷氨酸突变成丙氨酸后失去其功能。因此,218位谷氨酸残基为Sso1产孢功能所必须。

酿酒酵母中表达神经肉毒素A及其功能研究

肉毒神经毒素(BoNT)是肉毒梭菌产生的神经毒素,是最强大的毒素之一。为了研究肉毒神经毒素A在酵母中的活性及功能,在酿酒酵母细胞中表达BoNT/A LC,观察其对酵母生长影响以及通过蛋白免疫印迹方法研究其在酵母中蛋白表达水平。结果表明:BoNT/A抑制野生型酵母的生长;在酿酒酵母细胞中BoNT/A具有水解酶活性,当其活性位点突变后,BoNT/A突变体的表达不会抑制酿酒酵母的生长;过量表达酵母的SNAP25同源基因SEC9可以回补BoNT/A轻链过表达的酵母的生长。在BoNT/A轻链表达的酵母细胞中,其催化活性可以通过酵母的生长来检测。因此,这类特殊的酵母细胞可以用来分析BoNT/A。

利用人源化酵母系统模拟tomosyn在囊泡运输过程中的功能

突触囊泡融合是由syntaxin-1A, synaptobrevin-2和突触小体相关蛋白25(SNAP-25)三个突触N-乙基马来酰亚胺敏感因子附着蛋白受体(SNARE)蛋白共同介导完成的.这些突触SNARE蛋白之间的相互作用受到包括tomosyn在内的多种辅助蛋白的调控. tomosyn是一个syntaxin结合蛋白,并且它是一个突触囊泡融合的负调控因子.然而, tomosyn的具体作用方式并不完全清楚.本研究在酵母细胞中重构了tomosyn的抑制作用模型. SNARE蛋白是一种保守的蛋白,在酵母中,突触SNARE蛋白的同源蛋白参与了分泌囊泡和细胞膜的融合. Sso1是酵母中syntaxin-1A的同源蛋白.在之前的实验中,我们构建了一个SNARE嵌合体,命名为Sso1/187k-STX1A^(D133V),其中将Sso1的一部分替换为syntaxin-1A的相应部分.这个SNARE嵌合体可以取代Sso1在酵母细胞中的功能.过表达tomosyn对野生型酵母细胞的生长没有影响.然而, tomosyn的过表达干扰了含有Sso1/187K-STX1A^(D133V)的细胞的生长.酵母双杂交试验结果表明,在酵母细胞中, tomosyn与syntaxin相互作用,而不是与Sso1相互作用.因此,我们可以使用含有Sso1/187K-STX1A^(D133V)的酵母细胞作为分析tomosyn功能的工具.