Участь сигнального шляху TOR в регуляції метаболізму Saccharomyces cerevisiae за обмеження вуглеводів - Статья

Участь сигнального шляху TOR в регуляції метаболізму Saccharomyces cerevisiae за обмеження вуглеводів Мета роботи полягала в дослідженні впливу обмеження вуглеводів, на дріжджі S. cerevisiae, дефектні за різними ділянками TOR-сигнального шляху (Atorl, Ator2 та Ator1Ator2), за умов їхнього росту в середовищі з глюкозою чи фруктозою. Показано, що за обмеження вуглеводів (0,1% глюкоза або фруктоза в середовищі культивування) метаболічна активність загалом є вищою, а активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази - нижчою у мутантних клітин, порівняно з вихідним штамом. Шлях TOR залучений у відповідь на обмеження вуглеводів, проте ця відповідь є специфічною для кожного штаму та залежить від типу вуглеводу в середовищі культивування.Сигнальний шлях TOR, вперше описаний в Saccharomyces cerevisiae, є висококонсервативним регулятором багатьох функцій, зокрема він контролює ріст та проліферацію клітин, метаболізм та стійкість до стресу різноманітних організмів: від дріжджів до людини [12]. Фруктоза, порівняно з глюкозою, швидше включається в метаболізм і не потребує інсуліну для засвоєння, проте є активнішою у згаданих неензиматичних процесах [2, 3]. Інгібування ростових сигналів через обмеження калорій або інактивацію внаслідок мутації консервативних інсулінового та TOR-сигнального шляху продовжує тривалість життя усіх еукаріотичних організмів: від дріжджів до людини [10]. Збільшення тривалості життя за рахунок блокування ростових сигналів відбувається паралельно з активацією систем захисту від оксидативного стресу, внаслідок чого знижується рівень АФК та окисного пошкодження макромолекул. Мета роботи - дослідження впливу обмеження вуглеводів на метаболічну активність та активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази штамів S. cerevisiae, дефектних за різними ділянками TOR-сигнального шляху, за умов їх росту в середовищі із глюкозою чи фруктозою.За умов голодування вищу метаболічну активність виявлено у клітин, вирощених в середовищі з фруктозою на 5 добу росту, що може вказувати на вищу інтенсивність окисно-відновних реакцій у цих клітинах. Ймовірно, ріст у присутності фруктози зумовлював швидше старіння клітин, викликане вищою інтенсивністю метаболічних перетворень і генерації активованих форм кисню та активних карбонільних сполук, порівняно із ростом клітин в середовищі з глюкозою. На користь цього свідчить і те, що активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази була нижчою, в присутності фруктози, що зумовило прискорення процесів неферментативного перетворення, і, як наслідок, швидшого старіння. За обмеження калорій, зумовленого низькими концентраціями вуглеводів у середовищі культивування, метаболічна активність є вищою, а активність глюкозо-6-фосфатдегідрогенази - нижчою у мутантних клітин, порівняно з вихідним штамом. Можливо, це повязано з гальмуванням TOR-сигнального шляху та активацією компенсаторних механізмів, зокрема протеїнкіназ Snf1p/AMP, Sch9, PKA, MAP [1, 21, 24], які частково «перебирають» на себе функції TOR-сигнального шляху.