Индукция гаплоид-специфичных генов
Гаплоид-специфичные гены транскрибируются и в а-, и в alfa- клетках. При появлении в среде полового феромона происходит увеличение их экспрессии. В промоторах этих генов найдена последовательность TGAAACA, необходимая для их индукции ( Kronstad et al., 1987 ). Индукция половыми феромонами свойственна также генам с инсерцией Ту-элементов в промоторах, где имеются элементы SRE: CTGAAACG и CCAAAAACA (так называемым ROAM-генам ) ( Company et al., 1988 ). Транскрипция перечисленных генов зависит от активности генов STE12 , STE7 и STE11 .
Мутации ste7, ste11, ste12 приводят к стерильности: неспособности синтезировать половые феромоны и осуществлять копуляцию . При исследовании последствий дизрупции этих генов на транскрипцию а- и alfa-специфичных генов ( STE2 , STE6 , MFA2 , STE3 , MFalfa1 , MFalfa2 ) и URA3 оказалось, что уровень транскрипции a- специфичных генов и alfa-специфичных генов у нуллиморфов хотя бы по одному, двум и трем из генов STE7, STE11, STE12 существенно снижен - в 5-10 раз у генов STE3, STE2, STE6, и в 100 раз у генов MFalfa2, MFA1 ( Fields et al., 1988 ). Таким образом, гены STE7, STE11 и STE12 необходимы для базального уровня транскрипции a- специфичных генов и alfa-специфичных генов и для усиления их экспрессии в присутствии половых феромонов.
По данным анализа аминокислотной последовательности продукты генов STE7 и STE11 - STE7p и STE11p - протеинкиназы ( Fields et al., 1988 ; Teague et al., 1986 ). Очевидно, они участвуют в активации некоего транскрипционного регулятора. Лучшим кандидатом на эту роль является ген STE12 , судя по данным анализа экспрессии химерных генов STE12-lacz (полученных путем объединения различных фрагментов гена STE12 с геном lacz) в штаммах с нормальной аллелью гена STE12 и в штаммах с делецией этого гена (ste12delta). Экспрессия beta-галактозидазы наблюдали только в штаммах с нормальной аллелью, и при сохранении в химерном гене участка гена STE12 с определенной регуляторной последовательности ( Errede, Ammerer, 1989 ).
В аналогичных экспериментах с помощью антител показали, что химерный белок STE12-lacz связывается со сконструированной последовательностью, включающий предполагаемый сайт связывания STE12p ( Dolan et al., 1989 ). Эта последовательность: ATGAAACA входит в сосотав Р-сайта, с которым связывается транскрипционный активатор PRTF . Этот сайт имеется и в регуляторной области самого STE12. Очевидно, STE12р может активировать и свой собственный ген ( Errede, Ammerer, 1989 ). Показано, что белок STE12 образует комплекс с PRTF ( Errede, Ammerer, 1989 ). Белок STE12 также может связываться и с последовательностью, имеющейся в Ту1-элементе ( Company et al., 1988 ). В этом случае взаимодействие с PRTF не показано ( Errede, Ammerer, 1989 ). В STE12p нет ДНК-связывающего домена ( Dolan et al., 1989 ), поэтому можно предположить, что связывается с ДНК в комплексе с различными транскрипционными активаторами. На основании этих данных предложена схема индукции транскрипции а- и alfa-специфичных генов половыми феромонами . Сигналы, поступающие к рецепторам половых феромонов, активируют G-белок Galfa,beta,gamma . При этом субъединица alfa отсоединяется от субъединиц beta и gamma, и комплекс Gbeta,gamma активирует ряд генов STE, в том числе протеинкиназы STE7 и STE11. Протеинкиназы STE7 и STE11 фосфорилируют белок STE12, который, совместно с транскрипционными активаторами ( MCM1p и другие), стимулирует транскрипцию a-специфичных генов (или alfa-специфичных генов), и генов ROAM. Дефосфорилированный STE12p менее активно стимулирует транскрипцию ( Errede, Ammerer, 1989 ).
