Molecular genetics of fruiting body formation in the filamentous

VII ZUSAMMENFASSUNG
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VII ZUSAMMENFASSUNG
Im Fokus dieser Arbeit stand die Charakterisierung des Entwicklungsproteins PRO22 aus dem
Hyphenpilz Sordaria macrospora. Eine Punktmutation im pro22-Gen führt zu einem sterilen
Phänotyp, bei dem der Pilz nur Protoperithezien und keine reifen Perithezien mehr bilden
kann. Des Weiteren liegt in der pro22-Mutante ein Hyphenfusionsdefekt vor.
Im Rahmen der hier durchgeführten Arbeiten konnte zusätzlich ein neuer Phänotyp der
Mutante identifiziert werden. Zwar kann die Mutante, wie alle pro-Mutanten, frühe sexuelle
Strukturen, sogenannte Ascogone, bilden, anders als beim Wildtyp und anderen Mutanten
enthalten diese Ascogone jedoch keine Septen. Da die Bildung komplexer Septen während
der sexuellen Entwicklung bei höheren Pilzen eine sehr wichtige Rolle zu spielen scheint,
indem sie einen hochspezifischen Transport von Molekülen und Organellen von einem
Zellkompartiment in das nächste ermöglicht, könnte das Fehlen dieser Strukturen in den
Ascogonen der Mutante die Sterilität erklären.
Des Weiteren konnte mittels fluoreszenzmikroskopischer Untersuchungen eine Lokalisation
von PRO22 in den dynamischen tubulären Vakuolen nahe der Hyphenspitze und in den
Vakuolen
der
Ascogone
nachgewiesen
werden.
Dies
wurde
auch
durch
Kolokalisationsstudien mit dem vakuolären Membranprotein VAM-3 aus Neurospora crassa
bestätigt, wohingegen eine Lokalisation von PRO22 in den kugelförmigen Vakuolen der
älteren Hyphen ausgeschlossen werden konnte. Diese Ergebnisse deuten auf eine spezifische
Funktion von PRO22 in einigen, aber nicht allen Vakuolen-Typen hin.
Durch Interaktionsstudien mittels „tandem-affinity purification“ in Kombination mit
Massenspektrometrie und Hefe Two-Hybrid-Analysen konnte außerdem für PRO22 eine
Beteiligung an einem Proteinkomplex gezeigt werden, der zu dem kürzlich für Mensch und
D. melanogaster beschriebenen STRIPAK-Komplex homolog ist. Im Einzelnen konnte eine
direkte Interaktion zwischen PRO22 und der regulatorischen Untereinheit der ProteinPhosphatase 2A, PRO11, bzw. der Gerüstuntereinheit PP2A A eindeutig bestätigt werden. Ein
direkter Interaktionspartner von PRO11, MOB3, sowie die katalytische Untereinheit von
PP2A, PP2Ac, sind weitere Komponenten des STRIPAK-Komplexes in S. macrospora.
Durch phänotypische Untersuchungen der pro22-Mutante und eines in dieser Arbeit erzeugten
pro22-Deletionsstammes konnte dem STRIPAK-Komplex eine Beteiligung an der sexuellen
Entwicklung und an Zellfusionen in Hyphenpilzen zugeordnet werden. Die weitere Analyse
dieses hoch konservierten Komplexes in S. macrospora ermöglicht daher Einblicke in
generelle entwicklungsabhängige Signalwege.