Caspaseabhängige Apoptose in Saccharomyces cerevisiae

Abstract

Hefen sind in der Lage Apoptose durchzuführen, sie besitzen dabei apoptotische Marker wie Akkumulation von reaktiven Sauerstoffspezies, DNA Fragmentierung, Caspaseaktivierung und Chromatinkondensation. In der Vergangenheit konnten aber keine Orthologen der klassischen Apoptoseregulatoren von Säugern im Hefegenom gefunden werden. Trotzdem konnten wir YCA1 (YCA1 steht für yeast caspase 1) als Hefecaspase etablieren. Die Behandlung von Hefezellen mit Wasserstoffperoxid führt zu Apoptose, die einhergeht mit Caspaseaktivität. Diese fehlt wenn die Caspase disrumpiert wurde und tritt im Stamm mit YCA1-Überexpression verstärkt auf. Darüber hinaus ist das schlechtere Überleben von Wildtyphefen nach Salzstress caspaseabhängig. Hefen, bei denen SRO7, eine Orthologes eines Tumorsuppressors, disrumpiert ist, besitzen eine gesteigerte Sensitivität gegen salzstressinduzierte Apoptose; dieser Signalweg ist caspaseabhängig. SRO77 ist ein Homologes von SRO7. Wenn SRO77 deletiert wurde, verläuft NaCl induzierte Apoptose caspaseunabhängig. Auch konnte ich erste Hinweise auf einen Zusammenhang von DNA-Reparatur, Membranfusion und Apoptose in Hefe aufzeigen.

Yeast can undergo cell death accompanied by cellular markers of apoptosis like accumulation of reactive oxygen species, DNA fragmentation, caspase activation and chromatin condensation. In the past orthologs of classical mammalian apoptosis regulators appeared to be missing from the yeast genome. Nevertheless we could investigate YCA1 (for yeast caspase 1) as a gene encoding for a yeast caspase. Hydrogene peroxyd treatment induces apoptosis together with an enzymatic caspase-like acticvity in yeast. This response is completely abrogated in the YCA1 disruption strain and strongly stimulated after overexpression of YCA1. We observed that NaCl induced loss in viability of wild type cells is YCA1 dependent. Also yeast cells deleted for the SRO7 encoded tumor suppressor homologe show increased sensitivity to NaCl induced apoptosis dependent on YCA1. SRO77 is a homologe of SRO7. If SRO77 is deleted salt stress induced apoptosis is caspase independent. Furthermore I could show a hint between DNA repair, membrane fusion and yeast apoptosis.