Analyse von Phosducinen in Hypocrea jecorina

Der Ascomycet Hypocrea jecorina (anamorph Trichoderma reesei) ist zur Zeit der wichtigste industriell genutzte Cellulaseproduzent. Über die Übertragungsmechanismen von Signalen, die zur Anpassung der Cellulase Genexpression an wechselnde Umweltbedingungen führen, ist allerdings noch sehr wenig bekannt. Letzte Studien zeigten, dass die Transkription der Cellulase Gene von Licht wesentlich beeinflusst wird. Das Ausmaß der zellulären Antwort auf den Lichteinfluss wird unter anderem mittels des Proteins ENVOY, einem PAS-Domänen Protein, gesteuert. Diese Ergebnisse führten zu weiteren Untersuchungen der Komponenten dieses Signaltransduktionsweges. Der Effekt von zwei G-alpha Proteinen auf die Cellulase Genexpression und der Einfluss des Lichtes auf ihre Funktion wurde analysiert. Das überraschende Ergebnis brachte Hinweise, dass sie keine direkte, über Rezeptoren vermittelte Funktion in der Cellulase Genexpression, sondern eine lichtabhängige regulatorische Funktion besitzen. Trotz aller Studien ist das Verbindungsstück zwischen dem heterotrimeren-G- Protein Signal und der zellulären Antwort auf den externen Stimulus Licht noch nicht bekannt. Dieses Verbindungsstück bewirkt die Weiterleitung des Lichtsignals und reguliert über eine Amplifikation oder Abschwächung des übertragenen Signals die Aktivität des lichtabhängigen Prozesses. Prädistiniert für diese Funktion sind Phosducine und Phosducin ähnliche Proteine, da diese für ihre regulierende Wirkung auf G Proteine bereits bekannt sind, im speziellen jene der Klasse I. Diese Phosducine binden an den G-beta-gamma-Komplex und passen die Stärke des G Protein vermittelten Signals über Veränderungen der Verfügbarkeit der G-beta-gamma Untereinheit an die entsprechenden Bedingungen an. In Studien konnte gezeigt werden, dass auch die Menge an G- alpha Untereinheiten von Phosducinen beeinflusst wird und daher ist eine Funktion von Phosducinen in der Cellulase Regulation zu erwarten. Eine Funktion in der Lichtsignaltransduktion in Säugetieren konnte bereits nachgewiesen werden, in Pilzen wurde dies allerdings noch nicht untersucht. Das Genom von Hypocrea jecorina weist 2 offene Leserahmen auf, die für Proteine kodieren, die eine wesentliche Ähnlichkeit zu bereits charakterisierten Phosducinen von anderen Pilzen besitzen. In diesem Projekt soll die Abhängigkeit der Cellulase Genexpression von Phosducinen untersucht werden. Daher soll die Transkription von Cellulasen in Phosducin-deletierten Mutanten unter definierten Licht- und Dunkelbedingungen analysiert werden. Weiters sollen die Verbindungen zwischen den G-Protein alpha Untereinheiten und Phosducinen bezüglich der (Licht regulierten) Cellulase Genexpression aufgeklärt werden. Basierend auf diesen Daten sollen die generellen Ziele der postulierten regulatorischen/signalisierenden Funktionen des Klasse I Phosducins in Hypocrea jecorina mittels Microarray-Analyse untersucht werden.

Der Ascomycet Hypocrea jecorina (anamorph Trichoderma reesei) ist zur Zeit der wichtigste industriell genutzte Cellulaseproduzent. Über die Übertragungsmechanismen von Signalen, die zur Anpassung der Cellulase Genexpression an wechselnde Umweltbedingungen führen, ist allerdings noch sehr wenig bekannt. Letzte Studien zeigten, dass die Transkription der Cellulase Gene von Licht wesentlich beeinflusst wird. Das Ausmaß der zellulären Antwort auf den Lichteinfluss wird unter anderem mittels des Proteins ENVOY, einem PAS-Domänen Protein, gesteuert. Diese Ergebnisse führten zu weiteren Untersuchungen der Komponenten dieses Signaltransduktionsweges. Der Effekt von zwei G-alpha Proteinen auf die Cellulase Genexpression und der Einfluss des Lichtes auf ihre Funktion wurde analysiert. Das überraschende Ergebnis brachte Hinweise, dass sie keine direkte, über Rezeptoren vermittelte Funktion in der Cellulase Genexpression, sondern eine lichtabhängige regulatorische Funktion besitzen. Trotz aller Studien ist das Verbindungsstück zwischen dem heterotrimeren-G- Protein Signal und der zellulären Antwort auf den externen Stimulus Licht noch nicht bekannt. Dieses Verbindungsstück bewirkt die Weiterleitung des Lichtsignals und reguliert über eine Amplifikation oder Abschwächung des übertragenen Signals die Aktivität des lichtabhängigen Prozesses. Prädistiniert für diese Funktion sind Phosducine und Phosducin ähnliche Proteine, da diese für ihre regulierende Wirkung auf G Proteine bereits bekannt sind, im speziellen jene der Klasse I. Diese Phosducine binden an den G-betagamma- Komplex und passen die Stärke des G Protein vermittelten Signals über Veränderungen der Verfügbarkeit der G-beta-gamma Untereinheit an die entsprechenden Bedingungen an. In Studien konnte gezeigt werden, dass auch die Menge an G- alpha Untereinheiten von Phosducinen beeinflusst wird und daher ist eine Funktion von Phosducinen in der Cellulase Regulation zu erwarten. Eine Funktion in der Lichtsignaltransduktion in Säugetieren konnte bereits nachgewiesen werden, in Pilzen wurde dies allerdings noch nicht untersucht. Das Genom von Hypocrea jecorina weist 2 offene Leserahmen auf, die für Proteine kodieren, die eine wesentliche Ähnlichkeit zu bereits charakterisierten Phosducinen von anderen Pilzen besitzen. In diesem Projekt soll die Abhängigkeit der Cellulase Genexpression von Phosducinen untersucht werden. Daher soll die Transkription von Cellulasen in Phosducin-deletierten Mutanten unter definierten Licht- und Dunkelbedingungen analysiert werden. Weiters sollen die Verbindungen zwischen den GProtein alpha Untereinheiten und Phosducinen bezüglich der (Licht regulierten) Cellulase Genexpression aufgeklärt werden. Basierend auf diesen Daten sollen die generellen Ziele der postulierten regulatorischen/signalisierenden Funktionen des Klasse I Phosducins in Hypocrea jecorina mittels Microarray-Analyse untersucht werden.