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线粒体是真核细胞中普遍存在的细胞器,是细胞的能量代谢中心。线粒体基因组编码多种rRNA、tRNA以及氧化磷酸化复合物的亚单位,维持其稳定性对线粒体功能的实现具有重要意义。线粒体基因组的不稳定会导致线粒体氧化磷酸化与ATP合成的障碍,进一步诱发神经退行性疾病、代谢类疾病、脑肌病及肿瘤等。
Slslp是酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)核基因编码的一种线粒体内膜整合蛋白,参与线粒体DNA的转录及翻译,并在呼吸链酶复合体Ⅲ、Ⅳ装配的过程中发挥作用。
本论文通过构建SLS1基因敲除型菌株(W1021-7C△SLS1),发现该菌株在以甘油为碳源的GlyYP培养基上不能生长,细胞大小呈现高度不均一性,线粒体活性显著下降。这表明Slslp与线粒体功能密切相关。Southern杂交显示,SLS1基因敲除导致mtDNA基因组稳定性下降。7种线粒体基因COX1、COX2、COX3、ATP6、ATP9、CYTB和15SrRNA的含量不同程度地降低。
构建pDB20-SLS1质粒并转入SLS1基因敲除型菌株,经筛选后获得SLS1恢复表达菌株。该菌株可在以甘油为碳源的GlyYP培养基上生长,表明Slslp的恢复表达回复了线粒体的呼吸缺陷。Southern杂交显示7种mtDNA基因的含量发生了显著且不均一的增加。将pDB20质粒转入SLS1基因敲除型菌株会导致7种mtDNA基因含量随机性、无规律的改变。
将pDB20-SLS1质粒并转入野生型菌株,筛选后获得SLS1过表达菌株。SLS1基因的过表达可导致7种mtDNA基因含量的不均一增加。将pDB20质粒导入野生型酵母菌株,线粒体基因组的稳定性未发生改变。
以上结果表明Slslp与线粒体基因组稳定性的维持密切棚关。Slslp可能是一种核编码的线粒体拟核相关蛋白,其功能与线粒体基因组稳定性的维持与拷贝数的调控相关。