Анотація до роботи:

Cтасик О.В. Ідентифікація гену GCR1, що контролює катаболітну репресію у метилотрофних дріжджів Hansenula polymorpha. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.11 – клітинна біологія, цитологія, гістологія. – Інститут біології клітини НАН України, Львів, 2004.

У дисертації подано результати генетичного, біохімічного та ультраструктурного дослідження мутантів з пошкодженою катаболітною репресією метилотрофних дріжджів H. рolymorpha.

Ідентифіковано ген GCR1, точкова мутація і амінокислотна заміна в якому (S85-F), або делеція якого призводять до плейотропного фенотипу. Мутації у гені GCR1 пошкоджують катаболітну репресію біогенезу пероксисом та синтезу ферментів метилотрофного та неметилотрофного метаболізму глюкозою, а також викликають пошкодження транспорту глюкози у клітину. Встановлено, що такі вуглецеві субстрати як етанол та сахароза мають GCR1-незалежний механізм репресії у H. рolymorpha. Ген GCR1 не бере безпосередньої участі у іншому індукованому глюкозою механізмі катаболітної інактивації та автофагійної деградації пероксисом.

Білковий продукт GCR1 гену (Gcr1p) є гомологом сенсорів та транспортерів глюкози з інших дріжджів та грибів. Gcr1p є єдиним відомим гомологом транспортерів гексоз, що бере участь у механізмі катаболітної репресії у дріжджів.

В результаті виконаної роботи ідентифіковано ген GCR1, що контролює глюкозну катаболітну репресію транскрипції генів у дріжджів H. polymorpha. Встановлено, що мутації у цьому гені, що кодує імовірний білок-сенсор глюкози, призводять до плейотропного фенотипу та глобальних змін у фізіології дріжджової клітини та регуляції гомеостазу органел пероксисом.

1. Проведено генетичний, біохімічний та ультраструктурний аналіз мутантів метилотрофних дріжджів H. polymorpha з пошкодженою глюкозною катаболітною репресією.

2. Методом функціональної комплементації клоновано ген H. polymorpha GCR1, перший відомий у цього виду ген, що контролює катаболітну репресію і кодує білок, гомологічний до сенсорів та транспортерів глюкози з інших видів дріжджів та грибів.

3. Ідентифіковано точкову мутацію у гені GCR1, що пошкоджує його функцію в індукованого мутанта gcr1-2. Відповідна транзиція С – Т призводить до заміни консервативного амінокислотного залишку серину (S85) на фенілаланін у другому імовірному трансмембранному сегменті білка.

4. Сконструйовано та охарактеризовано мутантний штам з делецією гену GCR1, gcr1D.

5. Встановлено, що мутації у гені GCR1 призводять до плейотропного фенотипу, що включає пошкодження катаболітної репресії синтезу ряду ферментів, репресії біогенезу пероксисом та пошкодження транспорту глюкози.

6. Встановлено, що для таких вуглецевих субстратів як етанол, сахароза та мальтоза у H. polymorpha існує GCR1-незалежний механізм катаболітної репресії.

7. Висунуто гіпотезу, що білок Gcr1 є мембранним сенсором глюкози, який бере участь у перших етапах сигнального механізму катаболітної репресії у H. polymorpha.

Публікації автора:

1. Стасык О.В., Кшеминская Г.П., Кулачковский А.Р., Сибирный А.А. Мутанты метилотрофных дрожжей Hansenula polymorpha с поврежденной катаболитной репрессией // Микробиология. –1997. – Т.66, №6 – С.755-760.

2. Стасик О.Г., Стасик О.В., Сибірний А.А. Регуляція вуглецевими субстратами промотора гену алкогольоксидази у мутантів дріжджів Hansenula polymorpha з пошкодженою катаболітною репресією // Біополімери і клітина. – 2002. – Т.18, №2 – С.155-161.

3. Стасик О.В., Сибірний А.А. Молекулярні механізми катаболітної репресії у дріжджів // Мікробіологічний журнал. – 2003. – Т.65, №3 – С.84-103.

4. O.V. Stasyk, O.G. Stasyk, J. Komduur, M. Veenhuis, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. A hexose transporter homologue controls glucose repression in the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha // J. Biol. Chem. – 2004. – V.279, N 9. – P. 8116-8125.

5. O.V. Stasyk, A.V. Petryshyn, A.A. Sibirny. Impairment of glucose uptake as a possible cause of catabolite repression deficiency in mutants of methylotrophic yeast Hansenula polymorpha. Abstract of XII Small Meeting on Yeast Transport and Energetics (SMYTE-XII) – Karpach, Poland, 1994. – Folia microbiologica. – 1994. –V39 – P.545-546.

6. O.V. Stasyk, A.R. Kulachkovsky, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. The Hansenula polymorpha GCR1 gene encodes a hexose transporter involved in catabolite repression // Abstract of XIX International Conference on Yeast Genetics and Molecular Biology. – Rimini, Italy, 1999. – Current Genetics. – 1999. –V35,N3-4 – P.455.

7. O.V. Stasyk, O.M. Moroz, M.M. Maidan, O.G. Stasyk, A.R. Kulachkovsky, M.V. Gonchar, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. Mutants of the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha deficient in glucose repression as hosts for production of alcohol oxidase and heterologous proteins // Abstracts of X International Symposium on Yeasts. – Arnhem, The Netherlands. – 2000. – P.159.

8. O.V. Stasyk, A.R. Kulachkovsky, O.G. Stasyk, M. Veenhuis, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. Hexose transporter/sensor homologue is involved in catabolite repression of peroxisome biogenesis in Hansenula polymorpha // Abstracts of XXI Specialized Symposium on Yeasts. – Lviv, Ukraine. – 2001. – P.21.

9. O.V. Stasyk, O.M. Moroz, M.M. Maidan, O.G. Stasyk, A.R. Kulachkovsky, M.V. Gonchar, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. Mutants of the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha as hosts for production of alcohol oxidase and heterologous proteins // Abstracts of Bio-Forum II. – Lodz, Poland. – 2001. – P.96.

10. O.V. Stasyk, A.R. Kulachkovsky, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. Glucose repression in Hansenula polymorpha is controlled by the hexose transporter homologue // Abstracts of Conference for students, PhD students and young scientists on Molecular Biology and Genetics. – Kyiv, Ukraine. –2001. – P.21.

11. O.V. Stasyk. Glucose repression in the methylotrophic yeast Hansenula polymorpha is controlled by hexose transporter homologue // Abstracts of International Summer School “From Genome to Life” (Structural, Functional and Evolutionary approaches). – Cargese, France. – 2002. – P.53.

12. O.V. Stasyk, O.G. Stasyk, J. Komduur, M. Veenhuis, J.M. Cregg, A.A. Sibirny. Signalling for glucose repression in methylotrophic yeast Hansenula polymorpha involves hexose transporter/sensor homologue // Abstracts of First Ukrainian Congress for Cell Biology. – Lviv, Ukraine. –2004. – P.15.