酵母ヘキソーストランスポーター1（HXT1）を介したグルコース摂取の評価

原形質膜を横切るグルコースの輸送は、グルコース輸送体ファミリーのメンバーによって媒介されます。この研究では、酵母のヘキソース輸送体1（HXT1）を介したグルコース取り込みを調査しました。2-NBDGは、すべてのグルコース輸送体遺伝子を欠くHXTヌル株に組み込まれておらず、この欠陥は野生型HXT1の発現によって救助されているが、酵母およびヒトグルコーストランスポーター配列の整列から推測される推定グルコース結合残基での変異を持つHXT1の救助ではないことがわかります。同様に、グルコース上のHXTヌル株の成長欠陥は、野生型HXT1の発現によって完全に補完されますが、変異hxt1タンパク質の発現ではありません。したがって、グルコースと同様に、2-NBDGはグルコース輸送システムを介して酵母細胞に輸送される可能性があります。HXT1は内在化され、グルコースの飢vに応答して劣化のために液胞を標的としています。変異体HXT1タンパク質の中で、HXT1N370AおよびHXT1W473Aはそのような分解に耐性があります。特に、HXT1N370Aは、2-NBDGを取り込み、グルコース上のHXTヌル株の成長欠陥を回復することもできません。これらの結果は、酵母細胞におけるグルコース取り込みの蛍光プローブとして2-NBDGを示し、N370をHXT1の安定性と機能の重要な残基として特定します。

The transport of glucose across the plasma membrane is mediated by members of the glucose transporter family. In this study, we investigated glucose uptake through the yeast hexose transporter 1 (Hxt1) by measuring incorporation of 2-NBDG, a non-metabolizable, fluorescent glucose analog, into the yeast Saccharomyces cerevisiae. We find that 2-NBDG is not incorporated into the hxt null strain lacking all glucose transporter genes and that this defect is rescued by expression of wild type Hxt1, but not of Hxt1 with mutations at the putative glucose-binding residues, inferred from the alignment of yeast and human glucose transporter sequences. Similarly, the growth defect of the hxt null strain on glucose is fully complemented by expression of wild type Hxt1, but not of the mutant Hxt1 proteins. Thus, 2-NBDG, like glucose, is likely to be transported into the yeast cells through the glucose transport system. Hxt1 is internalized and targeted to the vacuole for degradation in response to glucose starvation. Among the mutant Hxt1 proteins, Hxt1N370A and HXT1W473A are resistant to such degradation. Hxt1N370A, in particular, is able to neither uptake 2-NBDG nor restore the growth defect of the hxt null strain on glucose. These results demonstrate 2-NBDG as a fluorescent probe for glucose uptake in the yeast cells and identify N370 as a critical residue for the stability and function of Hxt1.