抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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抽象的凍結融解ストレスは,種々のタイプの細胞損傷,生存および/または増殖欠陥,および代謝変化を引き起こす。しかし,凍結融解ストレスにより細胞がどのように対処するかの基礎となる機構はほとんど理解されていない。ここでは,Saccharomyces cerevisiaeの2つのパン酵母株,45およびYFを用いたモデル生地発酵を,冷蔵庫または冷蔵庫における2週間の細胞保存後に比較した。YFは低い細胞生存性のために凍結融解ストレスへの曝露後に遅い発酵を示した。発酵中のYF細胞のDNAマイクロアレイ分析は,酸化的リン酸化に関与する遺伝子が比較的強く発現し,解糖能の低下を示唆した。さらに,プロテアソーム複合体の成分をコードする遺伝子のmRNAレベルは一般的に低く,ユビキチン化蛋白質はYF株における凍結融解ストレスにより蓄積されることを見出した。実験室株背景の細胞において,プロテアソーム阻害剤MG132による処理またはプロテアソーム遺伝子(Rpn4,PDR1またはPDR3)に対する各転写活性化遺伝子の欠失は,凍結細胞を用いたモデル生地発酵の著しい障害をもたらした。これらのデータに基づいて,凍結融解損傷蛋白質のプロテアソーム分解は,高い細胞生存性と発酵性能を保証する可能性がある。また,凍結融解ストレス感受性YF株はPDR3遺伝子座でヘテロ接合性であり,対立遺伝子の1つ(A148T/A2229V/H336R/L541P)は遅い発酵の優性ネガティブ表現型を有することを示した。そのような責任突然変異の除去は,他の工業的S.cerevisiae株と同様にパン酵母株の凍結融解ストレス耐性と発酵性能を改善することができた。重要性:凍結技術の開発は食品と他の農産物の長期保存と長距離輸送を可能にした。しかしながら,新鮮な酵母は,発酵性能および/または個々の細胞の生存性が解凍後に著しく影響されるため,通常凍結されない。ここでは,ユビキチン化蛋白質のプロテアソーム分解がS.cerevisiaeの凍結融解ストレス応答における必須過程であることを示した。プロテアソーム成分の上流転写活性化遺伝子は凍結保存後の発酵性能に関与する。したがって,本研究は,より高い真核生物において機能的に保存されるかもしれない,凍結融解ストレス入力と転写調節ネットワークの間の潜在的なつながりを提供する。凍結融解ストレスの分子標的の解明は,ヒト細胞,組織および胚の凍結保存のような低温生物学の進歩に寄与し,低温に良く適応する工業的微生物および農業作物の増殖をもたらす。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
