酿酒酵母含Brodomain转录因子Bdf1p参与细胞凋亡的分子机制研究

细胞凋亡是重要的生命现象，与癌症、早衰等疾病密切相关。近年来真核模式生物酿酒酵母成为细胞凋亡研究新的便利模式。我们前期工作首次发现含Bromodomain转录因子Bdf1p在酵母中参与细胞凋亡。本项目拟在原有工作的基础上，针对Bdf1p的作用及结构特点，以酿酒酵母为模式，盐胁迫为诱导因素，利用全基因组文库筛选、基因突变、荧光检测等技术，研究Bdf1p在细胞凋亡中作用机制的功能，确定Bdf1p细胞凋亡信号通路；解析Bdf1p各结构域的功能；寻找与Bdf1p相作用的凋亡相关新基因。通过本项目研究将为更深层次解析细胞凋亡的分子机制和Bromodomain的生物学功能奠定基础，进而有助于揭示胚胎发育、肿瘤发生等重大生物学和医学问题。

按照项目预定研究内容和技术路线,综合运用分子生物学、细胞生物学、遗传学等手段，从线粒体凋亡途径、Ycalp细胞凋亡因子、Bdf1p蛋白自身结构改变、基因间相互作用四个角度，开展了盐胁迫诱导条件下Bdf1p转录因子参与酿酒酵母细胞凋亡机制的研究工作: 1.线粒体凋亡途径:盐胁迫诱导bdf1Δ细胞凋亡过程中涉及细胞色素C释放；线粒体功能相关基因和线粒体DNA缺失，可影响bdf1Δ酵母细胞凋亡程度。提示该细胞凋亡过程涉及线粒体凋亡途径活化。2. Ycalp细胞凋亡因子: YCA1 基因与BDF1基因双缺失，可以抑制盐胁迫诱导的bdf1Δ酵母细胞凋亡；盐胁迫诱导的bdf1Δ酵母凋亡细胞中caspase活性升高。提示Ycalp参与该细胞凋亡过程。3. Bdf1p蛋白突变对酵母细胞凋亡的影响: 盐胁迫条件下，与野生型菌株相比，Bdf1p BD1 + BD2结构域和BD2 + ET结构域双缺失突变体均表现出细胞凋亡程度加剧，表明以上结构域在调控Bdf1p转录因子参与酿酒酵母细胞凋亡过程中发挥重要作用；但是Bdf1p蛋白氨基酸点突变和过表达Bdf1p蛋白/结构域均未发现对盐胁迫诱导酵母细胞凋亡产生明显影响。4. 基因间相互作用: 大规模不同表达量全基因组文库筛选，发现过量表达酿酒酵母组蛋白乙酰化酶基因可以部分抑制盐胁迫诱导bdf1Δ酵母细胞凋亡。提示该细胞凋亡过程可能涉及乙酰化表观遗传调控。以上结果为全面揭示盐胁迫诱导条件下Bdf1p转录因子参与酿酒酵母细胞凋亡机制奠定重要基础。