Schlüsselfaktoren der xyn2 Genexpression in T. reesei

Die meisten Trichoderma Arten, welche alle zu den filamentösen Ascomyceten zählen, sind Saprophyten. Mit einem Set unterschiedlichster Hydrolasen bauen sie eine Vielzahl von biopolymeren Substraten wie z.b. Zellulose und Hemizellulosen, welche die häufigsten Bestandteile von Pflanzenmaterial sind, ab. Studien zur Genregulation von Hydrolasen ermöglichen eine Steigerung der Enzymproduktion durch die Entwicklung von geeigneten Nährstoffstrategien und Bioprozess Designs. Auch unterstützen sie eine Verbesserung der rekombinanten Überproduktion dieser Hydrolasen sowie die Produktion von heterologen Proteinen unter der Kontrolle von Hydrolasepromotoren. Da in Trichoderma die Insertion von zusätzlichen Kopien von Hydrolasegenen die Menge an produzierten Enzymen nicht maßgeblich änderte/verbesserte, ist die Identifikation von in cis wirkenden Elementen und in trans wirkenden Faktoren, ein wesentlicher Ansatzpunkt zur Überwindung potentieller Engpässe in der Enzymherstellung. Ein Verständnis der beteiligten regulatorischen Mechanismen kann als Basis für die Herstellung von Stämmen dienen die maßgeschneiderte Enzymcocktails produzieren oder das Designen von künstlichen Promotoren mit definierten Schaltmechanismen geeignet für die heterologe Proteinproduktion ermöglichen. Gemeinsam mit Aspergillus hat Trichoderma eine führende Rolle in der Erforschung der molekularen Regulation der Produktion von hemicellulolytischen Enzymen in Pilzen. Innerhalb der letzten Jahre wurden bedeutende Fortschritte hinsichtlich der Identifizierung und Charakterisierung von in cis agierenden Elementen und in trans wirkenden Faktoren in der transkriptionellen Regulation der Hydrolaseexspression von Trichoderma reesei gemacht. Interessanter weise binden alle derzeit bekannten aktivierend wirkenden Faktoren permanent (also unabhängig von Wachstumsbedingungen) an ihre entsprechenden Targets in den Promotoren. Diese Beobachtung spielt den "regulatorischen Ball" zurück zu spezifischen Repressoren und/oder zu einer induktionsspezifischen Modifikation der aktivierenden Faktoren entweder durch zusätzliche interagierende Proteine oder durch eine kovalente Änderung (z.b. durch eine Phosphorylierung). Zu diesem Zweck wird in der vorgeschlagenen Studie das regulatorische Modellsystem der Xylanase 2 Expression in Trichoderma reesei herangezogen um ein spezifisches Repressorprotein zu isolieren und zu Charakterisieren und um die kovalente Modifikation des induzierenden Faktors zu untersuchen.

Die meisten Trichoderma Arten, welche alle zu den filamentösen Ascomyceten zählen, sind Saprophyten. Mit einem Set unterschiedlichster Hydrolasen bauen sie eine Vielzahl von biopolymeren Substraten wie z.b. Zellulose und Hemizellulosen, welche die häufigsten Bestandteile von Pflanzenmaterial sind, ab. Studien zur Genregulation von Hydrolasen ermöglichen eine Steigerung der Enzymproduktion durch die Entwicklung von geeigneten Nährstoffstrategien und Bioprozess Designs. Auch unterstützen sie eine Verbesserung der rekombinanten Überproduktion dieser Hydrolasen sowie die Produktion von heterologen Proteinen unter der Kontrolle von Hydrolasepromotoren. Da in Trichoderma die Insertion von zusätzlichen Kopien von Hydrolasegenen die Menge an produzierten Enzymen nicht maßgeblich änderte/verbesserte, ist die Identifikation von in cis wirkenden Elementen und in trans wirkenden Faktoren, ein wesentlicher Ansatzpunkt zur Überwindung potentieller Engpässe in der Enzymherstellung. Ein Verständnis der beteiligten regulatorischen Mechanismen kann als Basis für die Herstellung von Stämmen dienen die maßgeschneiderte Enzymcocktails produzieren oder das Designen von künstlichen Promotoren mit definierten Schaltmechanismen geeignet für die heterologe Proteinproduktion ermöglichen. Gemeinsam mit Aspergillus hat Trichoderma eine führende Rolle in der Erforschung der molekularen Regulation der Produktion von hemicellulolytischen Enzymen in Pilzen. Innerhalb der letzten Jahre wurden bedeutende Fortschritte hinsichtlich der Identifizierung und Charakterisierung von in cis agierenden Elementen und in trans wirkenden Faktoren in der transkriptionellen Regulation der Hydrolaseexspression von Trichoderma reesei gemacht. Interessanter weise binden alle derzeit bekannten aktivierend wirkenden Faktoren permanent (also unabhängig von Wachstumsbedingungen) an ihre entsprechenden Targets in den Promotoren. Diese Beobachtung spielt den "regulatorischen Ball" zurück zu spezifischen Repressoren und/oder zu einer induktionsspezifischen Modifikation der aktivierenden Faktoren entweder durch zusätzliche interagierende Proteine oder durch eine kovalente Änderung (z.b. durch eine Phosphorylierung). Zu diesem Zweck wird in der vorgeschlagenen Studie das regulatorische Modellsystem der Xylanase 2 Expression in Trichoderma reesei herangezogen um ein spezifisches Repressorprotein zu isolieren und zu Charakterisieren und um die kovalente Modifikation des induzierenden Faktors zu untersuchen.