Darba vadtji prof Jens Nielsen assistant prof Birgitte

Darba vadītāji: prof. Jens Nielsen, assistant prof. Birgitte Regenberg, Msc. Nadine Eckert – Boulet Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu maizes raugā Saccharomyces cerevisiae Jānis Liepiņš 02/2003 – 05/2003 Dānijas Tehniskās Universitātes Procesu Biotehnoloģijas Centrs Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

“Atslēgas vārdi” Sensings - šūnas spēja specifiski konstatēt (“sajust”) dažādus metabolismam nepieciešamus savienojumus barotnē; pastāv glukozes sensori Rgt 2 p, Snf 3 p, aminoskābju Ssy 1 p, CR [catabolite repression] - akciju kopums šūnā, kad tiek dota priekšroka “ enerģētiski izdevīgākajiem” no pieejamajām barības vielām, turpretim citu, līdzīgu, vielu uzņemšana tiek kavēta; populārākie NCR un CCR G A Gap 1 p [ eneral minoacid Permease] - vispārējais aminoskābju transporters: • vienīgais citrulīna transporters S. cerevisiae šūnās; • NCR rezultātā tiek inaktivēts Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

“Atslēgas vārdi” Citrulīns - arginīna priekštecis, tā “ekskluzīvais transporteris” Gap 1 p Trehalāze (Nth 1 p) - enzīms, trehalozes šķēlājs; aktīvā forma fosforilēta, to veic proteina kināze A (PKA), tās aktivēšana atkarīga no PKA subvienību aktivācijas, stresa faktoriem, barības vielu pieejamības Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Citrulīna pulsa ietekme uz CO 2 profilu nepārtrauktās kultivēšanas laikā + citrulīns pyruvate acetate citrulline glucose CO 2 Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Citrulīna pulsa ietekme uz CO 2 profilu nepārtrauktās kultivēšanas laikā Citrulīna pulss ierosina palielinātu CO 2 izdalīšanos!!! Iespējamie oglekļa avoti CO 2 pulsa ģenerēšanai: • palielināta glikozes uzņemšana un šķelšana • citrulīna uzņemšana un noārdīšana • rezerves ogļhidrātu (trehaloze, glikogēns) aktivēšana Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Darba mērķis Raksturot aminoskābju sensinga ietekmi uz oglekļa metabolismu Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Barotnes un celmi S. cerevisiae celmi CEN. PK 113 – 7 D, Barotne Citrulīna koncentrācija Interesējošie parametri M 3750(MATa SUC 2 mal gal 2), izogēns S 288 c M 4276 (M 3750 Dgap 1) SD barotne: YNB, glikoze apm 6. 8 g/l, (NH 4)2(SO 4) 5 g/l, 0. 2 [vol/vol*h] 2 m. M CO 2 profils, rezerves ogļhidāti, proteoms Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Rezultāti Citrulīna pulss S. cerevisiae CEN. PK 113 7 D Uzņemtais citrulīna daudzums nav pietiekošs lai kompensētu ar CO 2 izdalīto oglekļa daudzumu Noārdītais trehalozes un glikogena daudzums [m. Cmolos] atbilst ar CO 2 izdalītā oglekļa daudzumam trehalose [m. Cmol] media glucose [m. Cmol] glycogen [m. Cmol] CO 2 [m. Cmols/l]CO 2 [m. Cmol] citrulline [m. Cmols/l] Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Rezultāti Citrulīna pulss S. cerevisiae M 4276 un M 3750 Celma M 4276 CO 2 un trehalozes reakcija uz citrulīna pulsu trehalose + citrulīns CO 2 atbildes reakcija ir Gap 1 p atkarīga CO 2 Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Turpmākie darbības virzieni 2 D proteīnu geli: • citrulīna pulsā iesaistīto proteīnu sastopamību šūnā (Gap 1 p, PKA subvienības, Nth 1 p) • dažādu proteīnu “fosforilēšanas rakstu” citrulīna pulsa laikā gap 1 mutantu iegūšana uz CEN. PK. 113 7 D celma bāzes Proteīnu paraugs 2 D Proteīnu Noskaidrot NCR lomu Gap 1 p kā sensora inaktivācijā paraugs 2 D gelā bez apstrādes ar fosfatāzi gelā pēc apstrādes ar fosfatāzi Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Darba nozīme Praktiskā Komplekso barotņu ietekme uz trehalozes līmeni šūnās, piem. , presēta rauga pagatavošana Teorētiskā Eikariotu šūnu barības vielu atkarīgās “globālās” atbildes reakcijas Gap 1 p - gan transporteris, gan sensors Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Secinājumi • CO 2 pulss nepārtrauktās kultivācijas gadījumā tiek veidots uz rezerves ogļhidrātu šķelšanas rēķina • Aminoskābju sensings kalpo par ierosinātāju (trigeri) rezerves ogļhidrātu aktivēšanai • Trehalāzes aktivēšana citrulīna pulsa laikā ir Gap 1 p atkarīga Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae

Pateicības • Darba vadītājiem prof. Jens Nielsen, assist prof Birgitte Regenberg, Msc Nadine Eckert – Boulet par pacietību, padomiem, doto iespēju apgūt “fermentēšanas mākslas” • Morten Kielland – Brandt par S. cerevisiae celmu M 3570, • FEMS par finansiālu atbalstu • dāņu “vecvecākiem” Vibeke and Søren Høgenhaug par viesmīlību • Visiem Biocentrum – DTU ārzemju studentiem, Fellowship Of the Cake (FOA), biedriem Citrulīna īslaicīgas piedevas ietekme uz rezerves ogļhidrātu metabolismu S. cerevisiae