偽hyphal成長には、プロテインキナーゼ制御脂質フリッパーゼが関与しています

Pseudohyphal growth in involves protein kinase-regulated lipid flippases.

• Merethe Mørch Frøsig
• Sara Rute Costa
• Johannes Liesche
• Jeppe Thulin Østerberg
• Susanne Hanisch
• Sebastian Nintemann
• Helle Sørensen
• Michael Palmgren
• Thomas Günther Pomorski
• Rosa L López-Marqués

抄録

P4 ATPaseファミリーの脂質フリッパーゼは、真核生物の細胞膜にリン脂質の非対称性を確立し、多くの必須細胞プロセスに関与しています。酵母には5つのP4 ATPaseが存在するが、そのうちDnf3pはあまり知られていない。本研究では、Dnf3pがホスファチジルセリンを含む主要なグリセロリン脂質の細胞膜リーフレットへの移動を触媒するフリッパーゼであることを明らかにした。Dnf3pをコードする遺伝子、および遠く関連するP4 ATPases Dnf1pとDnf2pを欠失させると、偽hyphaeの異常な形成を持つ酵母の突然変異体が得られ、Dnf1p-3pタンパク質は、この特殊な形態の偏光成長の制御において部分的に冗長な機能を持っていることを示唆している。さらに、Dnf1-2pについて以前に実証されたように、Dnf3pのリン脂質反転活性はFlippase Kinase1 (Fpk1p)とFpk2pによって正に制御されていることが示された。系統解析の結果、Dnf3pは真菌に特異的なP4 ATPasesのサブファミリーに属しており、真菌の進化の証である可能性が高いことが明らかになった。

Lipid flippases of the P4 ATPase family establish phospholipid asymmetry in eukaryotic cell membranes and are involved in many essential cellular processes. The yeast contains five P4 ATPases, among which Dnf3p is poorly characterized. Here, we demonstrate that Dnf3p is a flippase that catalyzes translocation of major glycerophospholipids, including phosphatidylserine, towards the cytosolic membrane leaflet. Deletion of the genes encoding Dnf3p and the distantly related P4 ATPases Dnf1p and Dnf2p results in yeast mutants with aberrant formation of pseudohyphae, suggesting that the Dnf1p-3p proteins have partly redundant functions in the control of this specialized form of polarized growth. Furthermore, as previously demonstrated for Dnf1-2p, the phospholipid flipping activity of Dnf3p is positively regulated by Flippase Kinase1 (Fpk1p) and Fpk2p. Phylogenetic analyses demonstrate that Dnf3p belongs to a subfamily of P4 ATPases specific for fungi and likely to represent a hallmark of fungal evolution.

© 2020. Published by The Company of Biologists Ltd.