Novel molecular mechanisms of iron sensing and homeostasis in filamentous fungi

• Antragsteller: Professor Dr. Axel Brakhage; Professor Dr. Michael Groll; Dr. Peter Hortschansky
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241377596

Eisen ist ein essentielles Spurenelement, welches aber im Überschuss toxisch wirkt. Dieses Metall spielt eine wichtige Rolle in der Pathophysiologie, da Pathogene während der Infektion meist mit Eisenmangel konfrontiert sind. Die Fähigkeit, sich an diese Bedingungen anzupassen, stellt damit eine grundlegende Eigenschaft der meisten Krankheitserreger dar. Aufgrund der fundamentalen Unterschiede zwischen den Mechanismen, die der Aufrechterhaltung der Eisenhomöostase von Wirten und Krankheitserregern dienen, bietet der Eisenstoffwechsel ein attraktives Ziel für die Verbesserung von Diagnose und Bekämpfung von Infektionen durch Pilze - allerdings ist hierzu ein noch besseres Verständnis der pilzlichen Eisenhomöostase auf molekularer Ebene notwendig.In den meisten Pilzen, wie auch in dem häufigsten Krankheitserreger unter den Schimmelpilzen, Aspergillus fumigatus, spielt der Transkriptionsfaktor HapX eine zentrale Rolle in der Anpassung an Eisenmangel und damit auch in der Virulenz. HapX entfaltet seine Wirkung über die Interaktion mit einem zweiten Regulator, dem CCAAT-Bindungskomplex (CBC). Unsere neuesten Studien zeigten, dass HapX zusätzlich für die Anpassung an Eisenüberschuss, sprich die Entgiftung von Eisen, essentiell ist. Diese Daten unterstreichen, dass HapX als Sensor des zellulären Eisenstatus fungiert.Das Ziel dieses kollaborativen Projektes zwischen Genetikern, Biochemikern und Strukturbiologen ist die Aufklärung der Funktionen des CBC/HapX Komplexes auf molekularer Ebene, sowohl als Eisen-Sensor, transkriptioneller Repressor und Aktivator, sowie als Promoter-Organisator. Dazu erfolgen in vivo und in vitro Analysen in Kombination mit kristallographischen Untersuchungen der betreffenden Protein/Protein bzw. Protein/DNA Komplexe und tragen somit zur Aufklärung dieser neuartigen regulatorischen Mechanismen in Eukaryoten bei.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Partnerorganisation: Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)
• Beteiligte Person: Professor Dr. Hubertus Haas