Aspergillus fumigatus

Aspergillus fumigatus ist ein filamentöser Pilz dessen Hyphen durch Querwände, sogenannte Septen, in Kompartimente unterteilt sind. Man spricht in diesem Fall nicht von Zellen, da Nachbarkompartimente über Septenporen miteinander verbunden sind und somit unter normalen Wachstumsbedingungen ein durchgängiges Cytoplasma besitzen. Durch äußere Einflüsse kann es zu Verletzungen der Hyphe kommen, z.B. durch Immunzellen oder Antimykotika, dabei wird häufig die Zellwand beschädigt, was zur Lyse und zum Auslaufen von Cytoplasma führt. Können in dieser Situation die Poren nicht schnell verschlossen werden, stirbt die gesamte Hyphe ab.

© LS BAK/MYK

Aspergillus fumigatus ist ein filamentöser Pilz dessen Hyphen durch Querwände, sogenannte Septen, in Kompartimente unterteilt sind. Man spricht in diesem Fall nicht von Zellen, da Nachbarkompartimente über Septenporen miteinander verbunden sind und somit unter normalen Wachstumsbedingungen ein durchgängiges Cytoplasma besitzen. Durch äußere Einflüsse kann es zu Verletzungen der Hyphe kommen, z.B. durch Immunzellen oder Antimykotika, dabei wird häufig die Zellwand beschädigt, was zur Lyse und zum Auslaufen von Cytoplasma führt. Können in dieser Situation die Poren nicht schnell verschlossen werden, stirbt die gesamte Hyphe ab.

Die Fähigkeit Septen-Poren zu verschließen ist daher ein zentrales Element der Stress-Resistenz und Virulenz von A. fumigatus. Mittlerweile wissen wir, dass dieser Pilz zwei, unterschiedliche Mechanismen einsetzen kann. Spezielle Organellen, Woronin bodies genannt, sind auf beiden Seiten der Pore durch das Protein Lah verankert. Diese Organellen haben eine feste Struktur, da ihr Innenraum wird durch eine parakristalline Matrix ausgefüllt, die aus dem HexA-Protein besteht. Wird durch den Cytoplasma-Strom, der nach Verletzung auftritt, ein Woronin body in die Pore gedrückt, so verschließt sich diese permanent.

Der zweite Mechanismus, der es dem Pilz erlaubt, die Pore reversibel zu verschließen, beruht auf den Spa Proteinen (septal pore-associated proteins). Diese Proteinfamilie wurde erstmals im Modellorganismus Neurospora crassa beschrieben und umfasst dort 18 Proteine. Wir haben orthologe Proteine in A. fumigatus identifiziert und versuchen nun ihre Funktionen aufzuklären. Erste Ergebnisse zeigen, dass Spa10 und Spa13 von zentraler Bedeutung für den Porenapparat sind und dass Spa12 Blasen-artige Strukturen auf beiden Seiten der Pore aufbaut.