Glycosylation in Aspergillus fumigatus

Aspergillus fumigatus, einer der häufigsten opportunistischen pathogenen Pilze des Menschen, führt in immun geschwächten Patienten zu schwerwiegender Aspergillose. Im vorliegenden Projekt sollen drei Schlüsselenzyme der Glykosylierung (mnn9, gpf1, and ncr) untersucht werden, die verschiedene Rollen in der äußeren Modifizierung von N- oder O-Glykanen haben. Die dafür relevanten Gene werden geklont und in Pichia rekombinant exprimiert sowie in Aspergillus selbst ausgeschalten. Deren Enzymaktivität wird mit geeigneten chromatographischen, massenspektrometrischen oder radiometrischen Techniken untersucht. Die Phenotypen der verschiedenen Knock-outs werden mit dem Mikroskop, Virulenz Testen und spezieller Zuckeranalytik spezifiziert. Auf lange Sicht kann man eine zielgerichtete weitgehenst Nebeneffekt freie Therapie für immungeschwächte Patienten erwarten, da nur Pilzspezifische Biosynthesewege angegriffen werden.

Filamentöse Pilze sind als Produzenten von Antibiotika, Mykotoxinen oder Allergenen, als auch als Erreger von Krankheiten in immunsupprimierten Patienten, von biotechnologischen und biomedizinischen Interesse. Gemeinsam mit einem chinesischen Partnerlabor wollten wir spezifische Kohlenhydrat-Modifizierungen von zellulären und sekretierten Proteinen aus Aspergillus fumigatus hinsichtlich ihre Struktur und Biosynthese untersuchen. Während des Projekts erweiterten wir unsere Analyse auf drei weitere Penicillium und zwei Aspergillus Arten. Hierbei konnten wir mittels Massenspektrometrie und Chromatographie ungewöhnliche Modifikationen bestimmen, die vom menschlichen Immunsystem erkannt werden können. Diese Epitope könnten neue Ziele einer spezifischeren Krankheitsbekämpfung darstellen.