Charakterisierung heptahelikaler Rezeptoren in Aspergillus fumigatus

Gehrke, Alexander

Aspergillus fumigatus ist der Hauptverursacher von invasiven Aspergillosen. Die komplexen ökologischen Nischen, die durch diesen Deuteromyceten besiedelt werden können, erfordern einen auf externe Reize spezifisch reagierenden Metabolismus. Zwar sind eine Vielzahl der konservierten Signalwege in A. fumigatus, wie die cAMP-PKA- oder die MAP-Kinase-Signalkaskade identifiziert, dafür ist nur wenig über mögliche Signale und deren spezifische Sensoren bekannt. In dieser Arbeit konnte zum ersten Mal ein umfassendes Set an Rezeptoren, die typische Charakteristika von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren aufweisen, in A. fumigatus identifiziert und klassifiziert werden. Hierzu gehören putative Rezeptoren für Nährstoffe, aber auch für Signalmoleküle wie Oxylipine. Um die zelluläre Funktion näher untersuchen zu können, wurden einzelne Vertreter der Rezeptoren-Gruppen in A. fumigatus deletiert. Die GprC und GprD Deletionen führten zu starken phänotypischen Veränderungen, so war das Hyphenwachstum verlangsamt, die Germination retardiert und Hyphen waren stärker verzweigt. Eine kombinierte Proteom-/Transkriptomanalyse gab einen tieferen Einblick in die durch die Rezeptoren GprC und GprD beeinflussten zellulären Systeme. So konnte gezeigt werden, dass Prozesse des primären Stoffwechsels in den Mutanten dereguliert sind, da essentielle Transkripte/Proteine der Glycolyse herunter reguliert sind. Im Gegensatz dazu steht, dass in beiden Mutanten bis zu fünf Sekundärmetabolismus-Gencluster, deren Syntheseprodukte nur teilweise bekannt sind, herauf reguliert waren. Erste Hinweise deuten auf eine Beteiligung der Proteinphosphatase Calcineurin in die durch GprC bzw. GprD regulierten Prozesse. Da die Deletionsmutanten in einem Mausinfektionsmodell eine stark attenuierte Virulenz aufwiesen, liegt es nahe darüber zu spekulieren, ob durch die Gabe von GprC/GprD- spezifischen Liganden bzw. Antagonisten nicht auch das Wachstum von A. fumigatus in vivo reduziert werden könnte.

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Gehrke, Alexander: Charakterisierung heptahelikaler Rezeptoren in Aspergillus fumigatus. 2009.

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