Полифосфаты, полифосфатазная активность и устойчивость к стрессам нокаут-мутантов Ppn1 и Ppn2 Saccharomyces cerevisiae

Abstract

С использованием коммерчески доступных нокаутных мутантов Saccharomyces cerevisiae (исходный штамм BY4741) по генам PPN1 и PPN2, кодирующим полифосфатазы, показано, что каждая из двух одиночных мутаций приводит к набору схожих физиологических эффектов на стационарной стадии роста на глюкозе: повышению устойчивости к марганцевому и перекисному стрессам и повышению уровня длинноцепочечных полифосфатов. Повышение уровня длинноцепочечных полифосфатов более выражено при нокаут-мутации в гене PPN2. Мы предполагаем, что повышенная устойчивость к стрессу штаммов ∆ppn1 и ∆ppn2 связана с повышением уровня длинноцепочечных полифосфатов. Клетки мутанта ∆ppn1 не отличались по параметрам роста в средах с этанолом или глюкозой, а также по содержанию полифосфатов в митохондриях по сравнению с родительским штаммом. Мутант ∆ppn2 имел более длинную лаг-фазу при переходе к потреблению этанола. Полученные данные подтверждают представление о том, что полифосфатазы Ppn1 и Ppn2 ответственны за регуляцию длины цепи полифосфатов, а полифосфаты и их обмен важны для стрессовой адаптации дрожжей. In this work, using the commercially available Saccharomyces cerevisiae knockout mutants (parent strain BY4741) in the PPN1 and PPN2 genes encoding polyphosphatases, the authors have shown that each of the two single mutations leads to the acquirement of similar physiological effects at the stationary stage of growth on glucose, namely the increased resistance to manganese and peroxide stresses and a higher level of long-chained polyphosphates. The increase in long-chain polyphosphate levels is more pronounced in the case of a knockout mutation in the PPN2 gene. The authors suggest, that the increased stress resistance of ∆ppn1 and ∆ppn2 strains is associated with the increase in the level of long-chained polyphosphate. The ∆ppn1 mutant cells did not differ in growth parameters in media with ethanol or glucose or the in the content of polyphosphates in mitochondria compared to the parent strain. The ∆ppn2 mutant had a longer lag phase in the transition to ethanol consumption. The data obtained support the idea that the polyphosphatases Ppn1 and Ppn2 are responsible for the regulation of the polyphosphate chain length, and polyphosphates and their metabolism are important for stress adaptation in yeast.