18편. 효모의 Flocculation에 대해서 (4)
구독자 님, 안녕하세요.
이번 Yeasty Letter 에서는 lectin 단백질(flocculins)과 관련이 있는 유전자 집단 중 flo1 유전자 뿐만 아니라, 다양한 유전자와 그 기능에 대해 소개해드릴 예정입니다.
지난 편을 읽지 않으신 분들은 먼저 읽어보시길 추천드립니다.
효모는 응집(flocculation)에 필요한 flo1 유전자뿐만 아니라, flo1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 11p, lg-flo1 등 다양한 flo 유전자를 보유하고 있습니다.
[다양한 FLO 유전자와 그 기능]
flo1
- 효모 응집의 구조 유전자 정보를 저장합니다.
- 세포벽 단백질 관련 정보도 포함하며, 응집 과정에서 주요 표현형 유전자 역할을 합니다.
lg-flo1
- flo1 유전자와 동일한 역할을 하며, 라거 효모에서 관찰됩니다.
- 염색체 VIII에 위치하며, 실험실 균주 Saccharomyces cerevisiae S288C의 FLO5 유전자와 동일한 위치에 존재합니다.
flo 2, 4
- flo1 유전자의 대립유전자로 기능합니다.
flo 3, 6, 7
- 열성 유전자로, 표현형에 나타나지 않습니다.
flo 5, 9, 10
- flo1 유전자와 높은 상동성을 보입니다. (FLO5 = 96%, FLO9 = 94%, FLO10 = 58%)
flo 1, 5, 9, 10
- 이 네 유전자는 서로 인접한 텔로미어(telomeres)에 위치하며, 발현 시 효모 응집을 유도합니다.
- 다만, 각각 응집 정도와 당 민감성이 다릅니다.
flo 8
- flo1, flo11, sta1 유전자 전사의 활성화를 조절합니다.
- 즉, flo8 유전자가 발현되면 이후에 flo1, flo11, sta1 관련 유전자가 발현됩니다.
flo 11
- ‘가성 균사’ 성장과 침입성 성장에 관련된 단백질 정보를 저장합니다.
- S. cerevisiae var. diastaticus와 같은 효모에서 응집(flocculation)을 결정짓는 역할도 합니다.
flo11p
- 영양 결핍 환경에 적응할 수 있도록 돕습니다.
- 이배체(Diploid)일 경우, 질소원이 부족하면 ‘가성 균사’ 형태로 성장합니다.
- 반수체(Haploid)일 경우, 포도당이 부족하면 agar 배지 내부로 침투하여 성장하는 ‘침입성 성장’을 유도합니다.
- 단, flo11은 flo1이 발현된 경우에 단백질 의존적으로 발현됩니다.
[flo 유전자 조절]
효모의 응집과 영양 결핍 환경 적응에 관여하는 flo1과 flo11 유전자는 flo8 단백질에 의해 활성화됩니다.즉, flo8 유전자가 발현된 후에야 flo1과 flo11이 발현되어 효모 응집이 일어납니다. 예를 들어, S. cerevisiae S288C 균주가 서로 응집되지 않는 이유는 flo8 유전자가 없기 때문입니다.
다양한 flo 유전자가 여러 기능을 가지고, flo8 유전자가 발현되어야 flo1, 11 유전자가 발현되어 효모 응집이 일어난다는 사실이 너무 흥미롭지 않나요. 다음 편에는 효모 응집과 구분되어야 하는 다양한 효모 응집에 대해 알아보도록 하겠습니다.
다음 편에서는 효모 응집과 구분되어야 하는 다양한 효모 특성에 대해 알아보도록 하겠습니다.
읽어주셔서 감사합니다.
Written by. SB
참고 문헌.
1. E.V. Soares, Flocculation in Saccharomyces cerevisiae: a review, Bioengineering Laboratory, Chemical Engineering Department, Superior Institute of Engineering from Porto Polytechnic Institute, 2010, page 1-18.
2. Jennifer C. Bayly, Characteristics of Flo11-dependent flocculation in Saccharomyces cerevisiae, Institute for Wine Biotechnology and Department of Viticulture & Oenology, 2005, page 1151-1156.
3. Lei-Yu He, Xin-Qing Zhao , Feng-Wu Bai, School of Life Science and Biotechnology, Dalian University of Technology, Engineering industrial Saccharomyces cerevisiae strain with the FLO1-derivative gene isolated from the flocculating yeast SPSC01 for constitutive flocculation and fuel ethanol production, 2012, Page 33-40.
4. Stewart Graham G, Beverages, The International Centre for Brewing and Distilling, 2016, Basel Vol. 2, Iss. 4.
5. Ahmed Touhami, Aggregation of yeast cells: direct measurement of discrete lectin–carbohydrate interactions, 1 Unite´ de Chimie des Interfaces, 2003, page 2873-2878
6. Graham G. Stewart, review-Yeast Flocculation—Sedimentation and Flotation, The International Centre for Brewing and Distilling, Heriot-Watt University, 2018
의견을 남겨주세요