论文摘要
酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）细胞中不同细胞器之间的囊泡运输受到属于Ypt/Rab家族的小G蛋白（GTPase）的调控,这些小G蛋白会在GTP结合态（活性形态）和GDP结合态（非活性形态）之间进行循环,这一个循环过程又受到鸟苷酸交换因子（Guanine nucleotide Exchange Factor, GEF）和GTPase激活蛋白（GTPase Actvating Protein, GAP）的调节。在酿酒酵母中,TRAPP复合体（Transport Protein Particle, TRAPP）是一类多亚基的大分子复合体,是小G蛋白Yptl和Ypt31/32的GEF,参与调控囊泡运输与细胞白噬等重要细胞生理过程。囊泡运输是细胞内物质转运的重要途径,是维持细胞正常生命活动所需要的；细胞自噬则是维持细胞内物质代谢平衡并帮助细胞度过逆境的一种胞内物质降解途径。现有研究表明,TRAPP复合体在酵母细胞内有三种类型,首先是由TRAPP复合体五个必需亚基Trs20、Trs31、Trs23、Bet3、Bet5组成的TRAPPⅠ复合体；在此基础上再加上专一性亚基Trs120、Trs130、Trs65、Trs33、Tca17形成TRAPPⅡ复合体；而TRAPPⅠ复合体与专一性亚基Trs85形成TRAPPⅢ复合体。TRAPPⅠ复合体作为GFF激活小G蛋白Ypt1,调控内质网到高尔基体的物质运输；TRAPPⅡ复合体作为GEF激活小G蛋白Ypt31/32,调控高尔基体到质膜及内涵体到高尔基体的物质运输,同时也调控细胞白噬；TRAPPⅢ复合体则通过激活小G蛋白Yptl调控囊泡运输与细胞自噬过程。有关TRAPPⅡ复合体和TRAPPⅢ复合体功能的研究结果来自于对其所具有的专一性亚基的研究,而对其共有亚基,同时也是TRAPPⅠ复合体的组成亚基在细胞自噬中的作用仍未见报道。我们实验室的早期研究发现TRAPP复合体共有亚基Bet3突变导致细胞白噬缺陷,且这种缺陷可通过过量表达小G蛋白Ypt1而不是Ypt31/32进行部分恢复。因此探讨余下TRAPP复合体共有亚基在细胞自噬中的作用和地位迫在眉睫。BET5与TRS20是酵母生长的必需基因,敲除之后会导致酵母细胞死亡,但可通过突变获得温敏感突变体。本论文主要研究了酵母细胞中TRAPP复合体的两个必需亚基的编码基因BET5和TRS20发生突变之后的细胞自噬缺陷情况,及小G蛋白Ypt1对突变体所产生的自噬缺陷的弥补,从而对Bet5和Trs20参与细胞自噬的机制进行了简单探究。实验结果显示,bet5ts和trs20ts突变菌株中细胞自噬过程受损,在营养丰富条件下,选择性自噬标记蛋白Ape1（胺肽酶1）维持前体状态无法成熟；26℃时,在饥饿条件下,非选择性自噬标记蛋白Atg8积累在细胞质中不能被运输到液泡中降解。此外,在饥饿条件下,BET5和TRS20突变还会减少细胞自噬的另一标记蛋白Atg9往自噬体前体结构/自噬前体囊组装位点（PAS）的顺向运输。进一步实验发现,过量表达小G蛋白Ypt1可以帮助突变体在营养丰富的条件下在高温下生长,同时也可以帮助突变体在饥饿条件下将部分GFP-Atg8运输到液泡中降解,从而部分恢复突变体中受阻的细胞自噬过程。这些结果表明囊泡运输与细胞自噬之间存在密切联系,且Bet5和Trs20可能主要通过其所在的TRAPPI复合体经Ypt1参与细胞自噬。