ИСТИНА

Будучи наиболее гидрофобными липидами биологических мембран, стерины, прежде всего, ответственны за барьерную функцию наружной мембраны клетки. По этой причине, из всех мембранных структур клетки, их концентрация наиболее высока в плазматической мембране. Эта разница достигается за счет активного транспорта стерина из места их синтеза эндоплазматического ретикулума к плазматической мембране. Есть и обратный транспорт, от плазматической мембраны внутрь клетки. У дрожжей S. cerevisiae этот транспорт достаточно интенсивен: скорость транспорта стерина между эндоплазматическим ретикулумом и плазматической мембраной примерно на порядок выше скорости биосинтеза стеринов. Невезикулярный транспорт стеринов от плазматической мембраны у S. cerevisiae осуществляется белками семейства Lam. Считается, что основная функция этих белков - избавление плазматической мембраны от избытка эргостерина, основного стерина дрожжей. Из анализа литературы и наших предварительных данных следует, что модуляция барьерной функции наружной мембраны, вероятно, отнюдь не единственное последствие активности Lam-белков. Мы планируем исследовать другие последствия Lam-зависимого транспорта эргостерина. План работ включает пять задач: 1. Клетки, умершие вакуолярным каскадом запрограммированной смерти, являются источником аминокислот для выживших клеток. По нашим предварительным данным, при голодании по аминокислотам разрушается вакуолярная мембрана, что приводит к гидролизу цитозольных белков. Таким образом умершие клетки снабжают выживших аминокислотами. Учитывая роль эргостерина в поддержании целостности вакуолярной мембраны, в данной работе будет исследована роль белков Lam-зависимого транспорта эргостерина в вакуоль в этом процессе. 2. Исследование механизма гибели спор при нарушении генов транспортеров стерина семейства LAM в дрожжах Saccharomyces cerevisiae. По нашим ранее полученным данным, нарушение генов LAM приводит нарушению спорообразования и гибели спор. Будет исследованы механизмы участия Lam белков в процесс формирования спор. 3. “Летальный транспорт” — роль систем транспорта стеринов в усилении цитотоксического действия азолов. Будет проверена гипотеза об участии невезикулярного транспорта липидов в самоинтоксикации клеток под действием ингибиторов синтеза стеринов - азолов. 4. Влияние гетерогенности экспрессии генов, ассоциированных с устойчивостью к ксенобиотикам, на выживаемость клеточной культуры дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Будет исследовано влияние гетерогенности экспрессии генов, ассоциированных с устойчивостью к макролидным антибиотикам, на резистентность дрожжей к макролидным антибиотикам. 5. Участие систем внутриклеточного транспорта стеринов в защите от стериноподобных метаболитов растений. Будет проведено исследования токсичности сапонинов для клеток дрожжей S.cerevisiae дикого типа и мутантов с нарушением генов биосинтеза и транспорта стеринов. Будет произведен поиск генов S.cerevisiae, нарушение которых приводит к устойчивости к сапонинам.

Being the most hydrophobic lipids of biological membranes, sterols are primarily responsible for the barrier function of the outer cell membrane. For this reason, of all the membrane structures of the cell, their concentration is highest in the plasma membrane. This difference is achieved due to the active transport of sterol from the site of their synthesis in the endoplasmic reticulum to the plasma membrane. There is also reverse transport, from the plasma membrane into the cell. In the yeast S. cerevisiae, this transport is quite intense: the rate of sterol transport between the endoplasmic reticulum and the plasma membrane is approximately an order of magnitude higher than the rate of sterol biosynthesis. Non-vesicular transport of sterols from the plasma membrane in S. cerevisiae is carried out by proteins of the Lam family. It is believed that the main function of these proteins is to rid the plasma membrane of excess ergosterol, the main yeast sterol. From the analysis of the literature and our preliminary data, it follows that the modulation of the barrier function of the outer membrane is probably by no means the only consequence of the activity of Lam proteins. We plan to investigate other consequences of Lam-dependent ergosterol transport. The work plan includes five tasks: 1. Cells that died by the vacuolar cascade of programmed death are a source of amino acids for surviving cells. According to our preliminary data, amino acid starvation destroys the vacuolar membrane, which leads to the hydrolysis of cytosolic proteins. In this way, dead cells supply the surviving cells with amino acids. Taking into account the role of ergosterol in maintaining the integrity of the vacuolar membrane, this work will investigate the role of proteins of Lam-dependent transport of ergosterol into the vacuole in this process. 2. Investigation of the mechanism of spore death in the case of disruption of the LAM family sterol transporter genes in the yeast Saccharomyces cerevisiae. According to our previous data, disruption of LAM genes leads to disruption of spore formation and death of spores. The mechanisms of participation of Lam proteins in the process of spore formation will be investigated. 3. “Lethal transport” — the role of sterol transport systems in enhancing the cytotoxic effect of azoles. The hypothesis about the participation of non-vesicular lipid transport in self-intoxication of cells under the influence of inhibitors of sterol synthesis - azoles will be tested. 4. Influence of heterogeneity of expression of genes associated with resistance to xenobiotics on the survival rate of the cell culture of the yeast Saccharomyces cerevisiae. The effect of expression heterogeneity associated with macrolide antibiotic resistance on yeast resistance to macrolide antibiotics will be investigated. 5. Participation of intracellular sterol transport systems in protection against sterol-like plant metabolites. The toxicity of saponins to wild-type yeast S. cerevisiae cells and mutants with impaired sterol biosynthesis and transport genes will be studied. A search will be made for S. cerevisiae genes whose disruption leads to resistance to saponins.