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食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.039191

引用格式:成卓,刘国玉,中西秀树,等.3-磷酸甘油醛对酵母孢子萌发的抑制作用分析[J].食品与发酵工业,2025,51(4):42-

48.CHENGZhuo,LIUGuoyu,NAKANISHIHideki.Analysisofinhibitoryeffectof3-glyceraldehydephosphateinyeastspore

germination[J].FoodandFermentationIndustries,2025,51(4):42-48.

3-磷酸甘油醛对酵母孢子萌发的抑制作用分析

11,21∗

成卓,刘国玉,中西秀树

1(江南大学生物工程学院,江苏无锡,214122)

2(中国食品发酵工业研究院有限公司,功能主食创制与慢病营养干预北京市重点实验室,北京,100015)

摘要在酿酒酵母孢子中,存在糖酵解产物3-磷酸甘油醛(3-glyceraldehydephosphate,GAP)参与的抑制萌发

的负调节机制,但是目前的调控途径并不完善。该研究目的是发现GAP对萌发孢子的影响,并深入了解其负调

控机制。重点分析以GAP为底物的糖酵解酶———三磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphatedehydrogen-

ase,GAPDH)在调控机制中的作用。该文采用富营养培养基和热处理等多种条件诱导酵母孢子萌发,并通过荧

光增白剂染色来测定萌发率。分别在有无GAP的条件下诱导萌发,研究GAPDH的表达水平。接着利用qPCR

的方法检验GAPDHmRNA的表达水平。此外,在酵母中敲除TDH1、TDH2和TDH3这3个GAPDH的结构基因,

分析突变体的萌发效率。结果显示当营养物诱导或加热处理促使孢子萌发时,GAPDH的表达水平显著降低,而

在孢子萌发的过程中添加GAP反而会增加GAPDH水平。qPCR结果显示孢子萌发时GAPDH的mRNA水平没

有降低,故GAPDH表达水平的降低是因为在萌发过程中蛋白被降解。且GAPDH单个结构基因的缺失会增加

孢子的萌发率。结果表明GAPDH参与GAP介导的负调控机制。

关键词静止期细胞;酵母;三磷酸甘油醛脱氢酶;孢子;萌发

静止期细胞是指独立于细胞周期之外,可以暂停信号通路,人们已经进行了大量的研究[8-9]。有研究

生长并在适当刺激下具备重新进入有丝分裂细胞周期指出蛋白激酶A和雷帕霉素靶向复合物1信号通路

潜能的细胞。在营养物质匮乏的条件下,酵母会利用是孢子启动萌发所必需的[9-11]。先前报道了一种细

自我保护机制形成一种静止期状态的细胞———酵母孢胞如何维持在静止期的负调控机制。在这一机制中,

[1]

子。与营养细胞相比,酵母孢子热稳定性增加、代谢糖酵解酶Tpi1及其产物3-磷酸甘油醛(3-glyceralde-

[2]

活性降低,具有更强的抗逆性。营养充足时,酵母孢hydephosphate,GAP)共同参与抑制孢子进入有丝分

子则会退出静止期并启动有丝分裂,形成更活跃的营裂。当对细胞进行加热处理时,热敏感的Tpi1会失

[3]

养细胞,这个过程称为萌发。在自然界中,超过去活性,从而解