dc.contributor.advisor | Braus, Gerhard Prof. Dr. | |
dc.contributor.author | Sarikaya Bayram, Özlem | |
dc.date.accessioned | 2014-02-17T09:42:58Z | |
dc.date.available | 2014-02-17T09:42:58Z | |
dc.date.issued | 2014-02-17 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0022-5E29-6 | |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-4369 | |
dc.description.abstract | Pilzentwicklung und Sekundärmetabolismus werden durch Einwirkung von
Umwelteinflüssen von Regulatorproteinen kontrolliert. Das VeA Protein repräsentiert die
velvet-Domänen-Familie der Pilzregulatoren. VeA passt die sexuelle Entwicklung und den
dazu gehörenden Sekundärmetabolismus von Aspergillus nidulans an die Lichtverhältnisse
an. VeA bindet im Dunkeln an VelB und bildet schließlich den trimeren VelB-VeA-LaeA
(velvet) Komplex. VeA dient als Brückenprotein für das velvet-Domänen-Protein VelB als
Regulator der Entwicklung und die Methyltransferase LaeA als Regulator des
Sekundärmetabolismus. VelB kann mit VosA einen zweiten licht-regulierten Komplex
bilden, der die asexuelle Entwicklung reprimiert. Auch VosA gehört zur Familie der Velvet-
Proteine. LaeA kontrolliert die Bildung der VelB-VosA und VelB-VeA-LaeA Komplexe
während der Entwicklung. laeA Nullmutationen können nicht mehr auf Licht reagieren, was
ihre Schlüsselrolle als Regulatoren der Entwicklung unterstreicht. Die Abwesenheit von LaeA
führt zur Bildung von wesentlich kleineren Fruchtkörpern. Grund hierfür ist das Fehlen
runder Hülle-Zellen, die den jungen Fruchtkörper ernähren und in seiner Entwicklung
unterstützen. LaeA spielt damit eine dynamische Rolle während der morphologischen und
biochemischen Entwicklung des Pilzes, indem die Expression, Interaktion und die
Modifikation der velvet Regulatoren kontrolliert werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde
die VeA-Plattform für Protein-Protein Interaktionen weiter untersucht. VeA interagierende
Proteine (Vips) identifiziert in einen „Yeast-two-hybrid“ System führten zu einem trimeren
Methyltransferase-Komplex, der Signaltransduktion mit epigenetischer Kontrolle verbindet.
Der neuartige Komplex enthält das Plasmamembran-assoziierte Trimer VapA-VipC-VapB.
Das Dimer VipC-VapB ist über das FYVE-ähnliche Zinkfinger Protein VapA an die
Plasmamembran gebunden und ermöglicht dem nuklearen VelB-VeA-LaeA Komplex die
Aktivierung der Transkription der sexuellen Entwicklung. Sobald die Abkopplung vom VapA
stattgefunden hat, wird VipC-VapB zum Kern transportiert. VipC-VapB interagiert
physikalisch mit VeA, vermindert dessen Transport zum Kern und die Stabilität. Folglich
wird der Anteil des VelB-VeA-LaeA Komplexes im Kern reduziert. Die nukleare VapB
Methyltransferase vermindert die Entstehung des fakultativen Chromatins indem es die
Histon 3 Lysin 9 Methylierung (H3K9 me3) vermindert. Dies begünstigt die Aktivierung der
frühen Regulatorgene flbA und flbC, die dann das asexuelle Programm im Licht vorantreiben.
Der VapA-VipC-VapB Methyltransferase-Weg vereinigt die Kontrolle des Kernimportes und
der Stabilität von Transkriptionsfaktoren mit der Modifikation von Histonen. Erst dieses
komplexe Zusammenspiel unterschiedlicher Mechanismen erlaubt eine angemessene Antwort
für die Differenzierung des Pilzes. | de |
dc.language.iso | eng | de |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ | |
dc.subject.ddc | 570 | de |
dc.title | Role of methyltransferases in fungal development and secondary metabolite production | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.contributor.referee | Braus, Gerhard Prof. Dr. | |
dc.date.examination | 2014-01-17 | |
dc.description.abstracteng | Fungal development and secondary metabolism are controlled by environmental signals
through regulatory proteins. VeA protein is the founding member of the velvet
superfamily of fungal regulators. It is involved in light response and coordinates sexual
reproduction and secondary metabolism in Aspergillus nidulans. In the dark, VeA bridges
VelB and LaeA proteins to form the VelB-VeA-LaeA (velvet) complex. The VeA-like
protein VelB is a developmental regulator, whereas LaeA has been known as global
regulator of secondary metabolism. In the first part of this study, it was shown that VelB
forms a second light-regulated complex together with VosA, another member of the
velvet family, which represses asexual development. LaeA directs the formation of the
VelB-VosA and VelB-VeA-LaeA complexes and coordinates secondary metabolism
during development. The laeA null mutant results in constitutive sexual differentiation,
indicating that LaeA plays a pivotal role in inhibiting sexual development in response to
light. Moreover, the absence of LaeA results in formation of significantly smaller fruiting
bodies, which is due to the lack of a specific globose cell type (Hülle cells) that nurses the
young fruiting body during development. This suggests that LaeA plays a dynamic role in
fungal morphological and chemical development, and controls expression, interactions
and modification of the velvet regulators. VeA represents a platform for protein-protein
interactions for regulation of development and secondary metabolism. VeA platform
function was further studied in the second part of this study, which focused on novel VeA
interacting proteins (Vips) and their interaction partners. A yeast two-hybrid screen using
VeA as bait led to the identification of a trimeric methyltransferase complex that connects
signal transduction to epigenetic control. The novel complex contains the plasma
membrane associated trimeric VapA-VipC-VapB proteins. The VipC-VapB
heterodimeric methyltransferases of the complex are tethered to the plasma membrane by
the FYVE-like zinc finger protein VapA allowing the nuclear VelB-VeA-LaeA complex
to activate transcription for sexual development. Once the release from VapA is triggered,
VipC-VapB is transported into the nucleus. VipC-VapB physically interacts with VeA,
impairs its nuclear import and protein stability, which in consequence reduces the level of
nuclear VelB-VeA-LaeA complex. Nuclear VapB methyltransferase diminishes the
establishment of facultative heterochromatin by decreasing histone 3 lysine 9
trimethylation (H3K9 me3). This favors the activation of early regulatory genes flbA and
flbC, which promotes the asexual program in presence of light. The VapA-VipC-VapB
methyltransferase pathway combines control of nuclear import and stability of
transcription factors with histone modification to foster appropriate differentiation
responses. | de |
dc.contributor.coReferee | Pöggeler, Stefanie Prof. Dr. | |
dc.contributor.thirdReferee | Krebber, Heike Prof. Dr. | |
dc.subject.eng | Secondary metabolism | de |
dc.subject.eng | fungal development | de |
dc.subject.eng | light response | de |
dc.subject.eng | methyltransferases | de |
dc.subject.eng | histone modification | de |
dc.subject.eng | Aspergillus nidulans | de |
dc.subject.eng | velvet complex | de |
dc.subject.eng | velvet interacting proteins | de |
dc.subject.eng | VosA-VelB | de |
dc.subject.eng | Hulle cells | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0022-5E29-6-3 | |
dc.affiliation.institute | Göttinger Graduiertenschule für Neurowissenschaften, Biophysik und molekulare Biowissenschaften (GGNB) | de |
dc.subject.gokfull | Biologie (PPN619462639) | de |
dc.identifier.ppn | 778633608 | |