Аннотация:FOF1 АТФ-синтаза использует трансмембранную разность электрохимического потенциала протона для синтеза АТФ.
Если электрохимический потенциал оказывается ниже определенного порога, АТФаза переключается на гидролиз АТФ, сопряженный с переносом протонов через мембрану. При дальнейшем снижении электрохимического потенциала белок IF1
ингибирует гидролиз АТФ АТФазой. Ядерный геном пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae содержит два гена гомолога IF1: INH1 и STF1. В присутствии протонофоров, митохондрии, выделенные из штамма дрожжей с двойной делецией генов Δinh1Δstf1, гидролизуют АТФ значительно быстрее, чем митохондрии дрожжей дикого типа. Однако описанные фенотипы делеции INH1 и STF1 не дают представления о его физиологической роли в интактных клетках. Скорее, наоборот, наличие функционального гена INH1 мешает клеткам функционировать в случае подавления активности дыхательной цепи. Таким образом, до сих пор неизвестно, какую адаптивную роль выполняют эти белки в целых клетках дрожжей. В своей работе мы исследовали физиологическую роль Inh1p и Stf1p. С помощью проточной цитометрии и флуоресцентной микроскопии мы показали, что концентрация Inh1-GFP увеличивается в стационарной фазе роста. При этом при переходе от роста на среде со сбраживаемым источником углерода к голоданию наблюдается гетерогенность клеток дрожжей по содержанию ингибитора АТФазы Inh1p. В наших экспериментах делеция генов ингибиторов АТФазы INH1 и STF1 препятствовала возобновлению
роста клеток на среде с глюкозой после голодания. Этот эффект усиливался добавлением протонофоров (пентахлорофенол, FCCP). Кроме того, клетки дрожжей Δinh1Δstf1 не были способны поддерживать высокую скорость дыхания в присутствии протонофоров. Мы предполагаем, что Inh1p и Stf1p препятствуют гидролизу АТФ деэнергизованными митохондриями, что позволяет сохранить АТФ для реакций “верхнего” гликолиза при переходе от голодания к активному росту.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 20-14-00268.