Untersuchungen zur Regulation des Zuckerstoffwechsels eines Ektomykorrhiza-Pilzes

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Die Entwicklung von Symbiosen zwischen Wurzeln unserer Bäume und Bodenpilzen (Ektomykorrhiza) hängt wesentlich von der Bereitstellung von Hexosen durch die Wirtspflanze ab. Hexosekonzentrationen oberhalb eines Schwellenwerts (etwa 5 mM) haben Veränderungen der pilzlichen Genexpression zur Folge. Dies äußert sich z.B. in einem stark erhöhten Gehalt an Transkripten, die für einen Monosaccharidtransporter kodieren. Parallel dazu kommt es zu deutlichen biochemischen Veränderungen, die sich in den Poolgrößen von Regulatoren wie z.B. zyklischem AMP (cAMP) und Fructose-2,6-bisphosphat zeigen, Parameter, die auf eine cAMP-gesteuerte Hochregulation der pilzlichen Glycolyse hindeuten. Im Kohlenhydratstoffwechsel von Amanita muscaria (Fliegenpilz) fungiert das Disaccharid Trehalose als intermediärer Speicher für aufgenommene Hexosen. Die Mobilisierung von Trehalose durch cytosolische Neutrale Trehalase wird bei Saccharomyces cerevisiae, und keimenden Konidien von Anacystis nidulans und Neurospora crassa über eine Kaskade von Reaktionen belegt, an denen cAMP beteiligt ist. Entsprechende Untersuchungen an Mykorrhiza-Pilzen existieren nicht. Im beantragten Projekt soll daher untersucht werden, ob in einem symbiotischen Pilz die Umsetzung von Trehalose in vergleichbarer Weise reguliert wird. Da die pilzliche Glycolyse von zentraler Bedeutung für die Interaktion der Partner ist, erhoffen wir uns damit grundlegend neue Erkenntnisse zum Verständnis der Regulation der Pilz-Pflanze-Interaktion.