Untersuchung des molekularen Cross-Talks der Cellulose- und Hemicellulose-Wahrnehmung in filamentösen Pilzen
Pilze haben ausgeklügelte Systeme entwickelt, um die Zusammensetzung der lignocellulosehaltigen Substrate, auf denen sie wachsen, zu erfassen. Allerdings werden nicht alle Zucker unabhängig voneinander wahrgenommen, sondern einige Wege überschneiden sich, so dass ein gegenseitiger Crosstalk oder sogar eine Hemmung auftreten kann. Dieser Crosstalk ist speziesspezifisch, aber es wurde festgestellt, dass ein hemmender Effekt für Cellulose- und Mannan-Signalisierung in industriell relevanten Spezies wie Trichoderma reesei und Myceliophthora thermophila konserviert ist. Bisher sind die molekularen Mechanismen hinter diesen Signalwegen, wie z. B. die beteiligten Hauptkomponenten, die Regulationsknoten und die Interaktionen dieser Komponenten innerhalb und zwischen zwei Signalwegen, noch unbekannt. Im aktuellen Projekt ist es daher unser Ziel, die zugrundeliegenden Mechanismen der Zellulose- und Hemizellulose-Wahrnehmung aufzuklären, indem wir Neurospora crassa als Modellorganismus verwenden und die Werkzeuge der Molekulargenetik, der funktionellen Genomik, der analytischen Chemie und des Metabolic Engineering kombinieren. Auf diese Weise wollen wir Targets für das rationale Engineering filamentöser Pilze identifizieren, um das Potenzial des hemmenden Signal-Crosstalks zu überwinden. | |
Laufzeit | Dezember 2018 – Oktober 2022 |
Bearbeitung | Yuxin Zhang; Dr. Lara Hassan (now LMU); Dr. Nils Thieme (TUM); Prof. Dr. Chaoguang Tian (TIB); Benz, J. Philipp (TUM-HFM) |
Finanzierung | DFG-Project BE 6069/3-1 |
Partner | Tianjin Institute of Industrial Biotechnology |
Publikationen
Zhang Y, Nada B, Baker SE, Evans JE, Tian C, Benz JP, Tamayo E. (2024) Unveiling a classical mutant in the context of the GH3 β-glucosidase family in Neurospora crassa. AMB Express 14(1):1-4. https://doi.org/10.1186/s13568-023-01658-0
Gabriel R, Thieme N, Liu Q, Li F, Kohler LT, Harth S, Jecmenica M, Ramamurthy M, Gorman J, Simmons B, McCluskey K, Baker SE, Tian C, Schuerg T, Singer SW, Fleißner A and Benz JP, 2021. The F-box protein gene exo-1 is a new target for reverse-engineering enzyme hypersecretion in filamentous fungi. Proceedings of the National Academy of Sciences 118 (26) e2025689118. https://doi.org/10.1073/pnas.2025689118
Lin L, Wang S, Li X, He Q, Benz JP, Tian C, 2019. STK-12 acts as a transcriptional brake to control the expression of cellulase-encoding genes in Neurospora crassa. PLoS Genetics 15(11): e1008510. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1008510
Horta MAC, Thieme N, Gao Y, Burnum-Johnson KE, Nicora CD, Gritsenko MA, Lipton MS, Mohanraj K, José de Assis L, Lin L, Tian C, Braus GH, Borkovich KA, Schmoll M, Larrondo LF, Samal A, Goldman GH, Benz JP, 2019. Broad substrate-specific phosphorylation events are associated with the initial stage of plant cell wall recognition in Neurospora crassa. Frontiers in Microbiology, 10:2317. https://doi.org/10.3389/fmicb.2019.02317
- Hassan L, Lin L, Sorek H, Sperl LE, Goudoulas T, Hagn F, Germann N, Tian C, Benz JP*, 2019. Cross-talk of cellulose and mannan perception pathways leads to inhibition of cellulase production in several filamentous fungi. mBio, 10:e00277-19. https://doi.org/10.1128/mBio.00277-19