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Toxins2017Mar23Vol.9issue(4)

ピチア膜炎の生物学は毒素を殺します

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Review
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

キラー現象は、他の敏感な酵母や糸状菌に致命的な毒素を分泌する酵母の能力として定義されています。Saccharomyces cerevisiaeの株の発見がキラー毒素を分泌できるため、キラー毒素に関する多くの情報が得られており、この事実は細胞生物学と酵母遺伝学の基本的側面に関する知識を大幅に貢献しています。キラー現象は、2つの毒素が記載されている数年間、ピチア膜炎で研究されてきました。PMKTおよびPMKT2は、敏感な酵母細胞の細胞壁構造、線形(1→6)-β-D-グルカンおよびPMKTおよびPMKT2のマンノプロテインの細胞壁構造に位置する一次受容体に結合する低分子量のタンパク質です。CWP2Pは、PMKTの副受容体としても機能します。PMKTによる敏感な細胞の殺害は、原形質膜を横切るイオン運動と、高浸透圧グリセロール(HOG)経路の活性化を引き起こす細胞内pHの酸性化によって特徴付けられます。それどころか、私たちの調査は、高濃度のPMKT2によって細胞が初期S期で停止する殺害のメカニズムを示しました。しかし、我々は、低PMKT2用量での誘発死亡率とPMKTは確かにアポトーシス性の性質であると結論付けました。キラー酵母とその毒素は、いくつかの分野で潜在的な用途を発見しました。食物と飲み物の生産、生物局所剤、酵母の生物型、および新規の抗マイコス剤として。したがって、P。membranifaciensKiller毒素のいくつかの用途が見つかりました。これは、植物病原体の収穫前および収穫後の生物駆除剤からワイン発酵および老化中の用途に至るまで(Botrytis cinerea、Brettanomyces bruxellensisなど)。

キラー現象は、他の敏感な酵母や糸状菌に致命的な毒素を分泌する酵母の能力として定義されています。Saccharomyces cerevisiaeの株の発見がキラー毒素を分泌できるため、キラー毒素に関する多くの情報が得られており、この事実は細胞生物学と酵母遺伝学の基本的側面に関する知識を大幅に貢献しています。キラー現象は、2つの毒素が記載されている数年間、ピチア膜炎で研究されてきました。PMKTおよびPMKT2は、敏感な酵母細胞の細胞壁構造、線形(1→6)-β-D-グルカンおよびPMKTおよびPMKT2のマンノプロテインの細胞壁構造に位置する一次受容体に結合する低分子量のタンパク質です。CWP2Pは、PMKTの副受容体としても機能します。PMKTによる敏感な細胞の殺害は、原形質膜を横切るイオン運動と、高浸透圧グリセロール(HOG)経路の活性化を引き起こす細胞内pHの酸性化によって特徴付けられます。それどころか、私たちの調査は、高濃度のPMKT2によって細胞が初期S期で停止する殺害のメカニズムを示しました。しかし、我々は、低PMKT2用量での誘発死亡率とPMKTは確かにアポトーシス性の性質であると結論付けました。キラー酵母とその毒素は、いくつかの分野で潜在的な用途を発見しました。食物と飲み物の生産、生物局所剤、酵母の生物型、および新規の抗マイコス剤として。したがって、P。membranifaciensKiller毒素のいくつかの用途が見つかりました。これは、植物病原体の収穫前および収穫後の生物駆除剤からワイン発酵および老化中の用途に至るまで(Botrytis cinerea、Brettanomyces bruxellensisなど)。

The killer phenomenon is defined as the ability of some yeast to secrete toxins that are lethal to other sensitive yeasts and filamentous fungi. Since the discovery of strains of Saccharomyces cerevisiae capable of secreting killer toxins, much information has been gained regarding killer toxins and this fact has substantially contributed knowledge on fundamental aspects of cell biology and yeast genetics. The killer phenomenon has been studied in Pichia membranifaciens for several years, during which two toxins have been described. PMKT and PMKT2 are proteins of low molecular mass that bind to primary receptors located in the cell wall structure of sensitive yeast cells, linear (1→6)-β-d-glucans and mannoproteins for PMKT and PMKT2, respectively. Cwp2p also acts as a secondary receptor for PMKT. Killing of sensitive cells by PMKT is characterized by ionic movements across plasma membrane and an acidification of the intracellular pH triggering an activation of the High Osmolarity Glycerol (HOG) pathway. On the contrary, our investigations showed a mechanism of killing in which cells are arrested at an early S-phase by high concentrations of PMKT2. However, we concluded that induced mortality at low PMKT2 doses and also PMKT is indeed of an apoptotic nature. Killer yeasts and their toxins have found potential applications in several fields: in food and beverage production, as biocontrol agents, in yeast bio-typing, and as novel antimycotic agents. Accordingly, several applications have been found for P. membranifaciens killer toxins, ranging from pre- and post-harvest biocontrol of plant pathogens to applications during wine fermentation and ageing (inhibition of Botrytis cinerea, Brettanomyces bruxellensis, etc.).

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