Amino Acid Biosynthesis and the COP9 Signalosome in Aspergillus nidulans

Der filamentoese Pilz Aspergillus nidulans ist ein eukaryontischer Modellorganismus mit vielseitigem Metabolismus und Entwicklungspotential. Diese Arbeit befasst sich mit der Auswirkung von veränderten Enzymaktivitäten innerhalb zweier regulatorischer Netzwerke auf den pilzlichen Organismus. Das System der "Allgemeinen Kontrolle" sichert in Pilzen die Biosynthese von Aminosäuren unter entsprechenden Mangelbedingungen. Das COP9 Signalosom ist Teil eines regulatorischen Netzwerkes welches essentiell für Entwicklungsvorgänge in höheren Eukaryonten ist. Komponenten aus beiden Systemen wurden aus A. nidulans isoliert und ihr Einfluss auf physiologische und metabolische Prozesse untersucht.Die beiden AminosSure-Biosynthesegene hisB und lysA wurden als Zielgene der Allgemeinen Kontrolle identifiziert. Die Imidazol Glycerolphophat Dehydratase HISB (E.C. 4.2.1.19) ist essentiell für die Histidin Biosynthese. Ein hisB-Deletionsstamm wächst wenn geringe Histidinmengen supplementiert werden, anders als beim Wildtyp zeigt er unter diesen Bedingungen jedoch eine aktivierte Allgemeine Kontrolle und arretiert seine sexuelle Entwicklung auf der Stufe der Mikro-Cleistothecien. Durch hohe Mengen an Histidin kann das Kontrollsystem abgeschaltet und die Entwicklungsblockade aufgehoben werden. Dies weist auf eine Verbindung zwischen dem regulatorischen Netzwerk der Aminosäure-Biosynthese und der sexuellen Fruchtkörper-Bildung von A. nidulans hin.Das lysA-Gen kodiert fuer die Saccharopine Dehydratase (E.C. 1.5.1.7), welche den letzten Schritt der Lysin-Bildung des verzweigten Lysin/Penicillin-Biosyntheseweges katalysiert. Die Transkription von lysA wird bei Aminosäure-Mangel durch die Allgemeine Kontrolle erhöht, wohingegen die Transkription des lysF-Gens, welches im gemeinsamen Teil des Syntheseweges agiert, sowie die Penicillin Produktion negativ beeinflusst werden. Das regulatorischen Netzwerk der Aminosäure-Biosynthese ist demnach an einer Co-Regulation zwischen Primär und SekundSrmetabolismus in A. nidulans beteiligt.Das COP9 Signalosom ist ein Multiprotein-Komplex mit mindestens zwei assoziierten EnzymaktivitSten, eine Proteinkinase und eine Deneddylase, welche zur Regulation gezielter Proteindegradation beitragen. Mit csnD und csnE konnten Gene der CSN-Untereinheiten vier und fnf erstmals aus einem filamentösen Pilz isoliert werden. Deletion von csnD oder csnE führte zu multiplen mutanten Phaenotypen. Diese lassen darauf schliessen, dass das COP9 Signalosom in A. nidulans an der Repression von Pigmentbildung und dem Erhalt von ZellpolariSt in vegetativen Zellen sowie an der Lichtabhängigkeit der Reproduktionszyklen und dem Abschluss der sexuellen Entwicklung beteiligt ist.Die Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen in einzelnen Enzymaktivitäten innerhalb komplexer genetischer Netzwerke Auswirkungen auf Metabolismus und Entwicklungvorgängen des pilzlichen Organismus haben, und lassen vermuten, dass die einzelnen Regulationskreise miteinander verbunden sind.

Author dc:creator

• Busch, Silke

Contributors dc:contributor

• Braus, Gerhard Prof. Dr.
• Gottschalk, Gerhard Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Aspergillus nidulans
• Regulation
• Histidin Biosynthese
• Penicillin Biosynthese
• Entwicklung
• histidine biosynthesis
• penicillin biosynthesis
• development
• 42-13
• Molekularbiologie
• WF

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm

Language dc:language

eng

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-556
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-402-8
webdoc-402
361264844

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-AE62-6