@phdthesis{Zeller2004,
  author    = {Zeller, Daniel},
  title     = {Konsequenzen progressiver trunkierender Mutationen des Transkriptionsfaktors RIM101 in Candida albicans f{\"u}r Wachstum und pH-abh{\"a}ngigen Dimorphismus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11223},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {Candida albicans ist ein opportunistischer Hefepilz, den die meisten gesunden Menschen als harmlosen Kommensalen des Verdauungstraktes beherbergen. Bei einer Schw{\"a}chung des Immunsystemes kann es jedoch zu schweren Candida-Infektionen bis hin zur lebensbedrohlichen Pilzsepsis kommen. Neben anderen Virulenzfaktoren spielt offenbar der Polymorphismus, also die F{\"a}higkeit, sowohl in einer sprossenden Hefeform als auch in einer filament{\"o}sen Hyphenform zu wachsen, eine bedeutende Rolle in der Pathogenit{\"a}t von C._albicans. Welche Wachstumsform {\"u}berwiegt, h{\"a}ngt entscheidend von den Wachstumsbedingungen, insbesondere auch vom pH-Wert, ab. Im Zentrum des pH-abh{\"a}ngigen Transduktionsweges steht der alkalisch-exprimierte Transkriptionsfaktor RIM101, dessen inaktive Vorl{\"a}uferform unter neutralen bzw. alkalischen Wachstumsbedingungen vermutlich durch eine zweistufige proteolytische Prozessierung des C-Terminus in (mindestens) eine aktive Form {\"u}bergef{\"u}hrt wird. Diese wiederum hat mindestens zwei Funktionen: Erstens induziert sie im Rahmen der pH-abh{\"a}ngigen Genexpression unter anderem PHR1 und reprimiert PHR2, die beide f{\"u}r den Zellwandaufbau erforderliche, funktionell homologe Proteine kodieren. Zweitens steuert sie bei gleichzeitig vorliegender Temperaturerh{\"o}hung auf ca. 37°C auf noch unbekannte Weise den {\"U}bergang der Zelle in die filament{\"o}se Wachstumsform. Ziel dieser Arbeit ist es, die Folgen C-terminaler Verk{\"u}rzungen von Rim101 auf das Wachstum, die PHR1-Induktion und die Filamentierung, jeweils in Abh{\"a}ngigkeit vom extrazellul{\"a}ren pH-Wert, zu untersuchen. Daraus k{\"o}nnen neue Einsichten {\"u}ber die Bedeutung von RIM101, den Mechanismus seiner Aktivierung und seine Funktion im Geflecht der Transduktionskaskaden gewonnen werden. Hierzu wurden zun{\"a}chst 14 phr2\&\#8710;-Suppressormutanten isoliert, die trotz der phr2\&\#8710;-Nullmutation in der Lage waren, bei saurem pH-Wert zu wachsen. Es zeigte sich, dass diese St{\"a}mme im sauren Milieu nicht nur eine starke PHR1-Induktion aufwiesen, sondern dar{\"u}ber hinaus unabh{\"a}ngig vom pH-Wert des Mediums in hohen Raten zur Filamentierung f{\"a}hig waren. Die molekulargenetische Analyse beider RIM101-Allele in diesen Revertanten ergaben, dass in jedem der St{\"a}mme ein RIM101-Allel eine Nonsense-Mutation enthielt, die offensichtlich zur Synthese eines trunkierten und damit konstitutiv aktiven Rim101p f{\"u}hrte. Die spontan aufgetretenen RIM101-Suppressormutationen fanden sich bei den 14 verschiedenen analysierten Revertanten in einem umschriebenen Bereich, der auf dem das C-terminale Drittel codierenden Teil des RIM101-ORF liegt. Um die Folgen von st{\"a}rkeren, also weiter upstream lokalisierten, Rim101p-Trunkierungen zu untersuchen, wurden daraufhin C.-albicans-St{\"a}mme konstruiert, die nach Transformation eines linearisierten Plasmides jeweils ein RIM101-Allel mit einer gezielt eingef{\"u}hrten Nonsense-Mutation enthielten. Wir erhielten 19 solcher St{\"a}mme (phr2\&\#8710;) mit in 5'-Richtung progessiven RIM101-Trunkierungen in einem weiten Bereich des RIM101-ORF. Interessanterweise konnten wir bei der darauf folgenden Untersuchung der gewonnenen St{\"a}mme drei Gruppen von RIM101-Trunkierungen unterscheiden, die verschiedene Konsequenzen f{\"u}r Wachstum und Filamentierung mit sich brachten: a) Der Austausch der Codons 281, 305 und 333, die n{\"a}her am 5'-Ende im Bereich oder der N{\"a}he der Zinkfingerregion lokalisiert sind, erm{\"o}glicht kein Wachstum bei pH 4. b) Die Einf{\"u}hrung von Nonsense-Codons an die Stellen 385 und 411 f{\"u}hrt dazu, dass die entsprechenden St{\"a}mme bei pH 4 wachsen und PHR1 induzieren, aber nicht in der Lage sind, bei diesem pH-Wert zu filamentieren. c) Dagegen erlaubt der Ersatz von einem der Codons 463 bis 475 durch ein Stop-Codon Wachstum, PHR1-Induktion und filament{\"o}ses Wachstum bei pH 4. Die Region zwischen den Aminos{\"a}uren 411 und 463 muss also f{\"u}r die Initiation der Keimschlauchbildung essentiell, f{\"u}r die Induktion pH-regulierter Gene wie PHR1 aber nicht notwendig sein. Dieses Ergebnis scheint darauf hinzuweisen, dass der Funktion des Transkriptionsfaktors Rim101p in den Bereichen Zellwandaufbau/Wachstum und pH-abh{\"a}ngiger Morphogenese zwei verschiedenartige Steuermechanismen zugrunde liegen. Denkbare Modelle f{\"u}r solche Mechanismen werden in der vorliegenden Arbeit auf dem Hintergrund fr{\"u}herer Studien diskutiert. Der letzte Teil dieser Arbeit befasst sich mit der potentiellen Bedeutung von Rim101p bei der Regulation der Expression von sog. sekretorischen Aspartylproteinasen (SAPs). Mit Hilfe eines Reportersystemes sollen die Auswirkungen von RIM101-Mutationen auf drei „hyphenspezifische" Mitglieder der SAP-Genfamilie, n{\"a}mlich SAP4, SAP5 und SAP6, untersucht werden. Daraus gewonnene Informationen k{\"o}nnten die bisher vorwiegend isolierte Betrachtung des Dimorphismus und der Proteinasen im Pathogenit{\"a}tsprozess ausweiten auf ein sich erg{\"a}nzendes Zusammenspiel dieser Faktoren.},
  language  = {de}
}