Saccharomyces cerevisiaeの胞子壁成熟に関与する2つの発達的に調節された遺伝子の分離

Saccharomyces cerevisiaeの胞子形成中、減数分裂によって生成された4つの半数体核は、多層胞子壁内にカプセル化されます。胞子壁にジティロシンを含む高分子の存在によって酵母胞子に与えられた天然の蛍光を利用して、胞子の壁の成熟に必要なDIT1とDIT2と呼ばれる2つの遺伝子を特定してクローン化しました。これらの遺伝子の突然変異は、胞子形成または胞子生存率の効率に影響を与えません。しかし、変異体の胞子は、胞子の壁特異的ジティロシンを蓄積することができず、胞子壁の最も外側の層を欠いています。この架橋表面層がないと、胞子の溶解酵素、エーテル、および温度の上昇に耐性が低下します。DITおよびDIT2遺伝子の発現は、散布細胞に制限されており、DIT1転写産物は、生成環境の時点で、およびジティロシン生合成の直前に蓄積します。両方の遺伝子は、胞子壁の最も外側の層を形成する原因となる少なくともいくつかの活性が、周囲の喘息細胞質ではなく発達中の胞子内に存在することを意味する胞子自律的な方法で作用します。DIT2遺伝子産物はシトクロムP-450と有意な相同性を持っているため、DIT2はジティロシンの形成におけるチロシン残基の酸化を触媒する原因となる可能性があります。

During sporulation of Saccharomyces cerevisiae, the four haploid nuclei generated by meiosis are encapsulated within multilayered spore walls. Taking advantage of the natural fluorescence imparted to yeast spores by the presence of a dityrosine-containing macromolecule in the spore wall, we identified and cloned two genes, termed DIT1 and DIT2, which are required for spore wall maturation. Mutation of these genes has no effect on the efficiency of spore formation or spore viability. The mutant spores, however, fail to accumulate the spore wall-specific dityrosine and lack the outermost layer of the spore wall. The absence of this cross-linked surface layer reduces the resistance of the spores to lytic enzymes, to ether, and to elevated temperature. Expression of the DIT and DIT2 genes is restricted to sporulating cells, with the DIT1 transcripts accumulating at the time of prospore enclosure and just prior to the time of dityrosine biosynthesis. Both genes act in a spore-autonomous manner implying that at least some of the activities responsible for forming the outermost layer of the spore wall reside within the developing spore rather than in the surrounding ascal cytoplasm. As the DIT2 gene product has significant homology with cytochrome P-450s, DIT2 may be responsible for catalyzing the oxidation of tyrosine residues in the formation of dityrosine.