Nährstoffaufnahme während der Infektionen

Auch während einer Infektion brauchen Pathogene Nährstoffe, um zu überleben und sich zu vermehren. Eine wichtige Strategie des Wirtes ist es deshalb, den Zugang zu Nährstoffen für Mikroorganismen so weit wie möglich zu behindern (im Englischen als "Nutritional Immunity" bezeichnet). So versuchen beide Seiten, Mikronährstoffe wie Eisen oder Zink, aber auch Kohlenstoff- und Stickstoffquellen, möglichst effektiv an sich zu ziehen. Der Verlauf einer Infektion wird in großem Maße von diesem Wettbewerb um Nährstoffe bestimmt, und ein tieferes Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse kann helfen, Infektionskrankheiten besser bekämpfen zu können.

Unser Interesse liegt besonders auf der Regulation der pilzlichen Antwort auf ein geringes Nährstoffangebot, wie es Candida-Zellen im Wirt vorfinden. So ist beispielsweise Eisen essentiell für fast alle Organismen, und eine effektive Eisenaufnahme ist für infizierende Mikroorganismen lebenswichtig. Auch Zink findet sich als Co-Faktor in vielen Proteinen und ist deshalb von vergleichbarer Wichtigkeit für Infektionsprozesse. Aus diesen Gründen untersuchen wir die Eisen- und Zinkaufnahmesysteme und ihre Regulation in C. albicans und C. glabrata. Als Beispiel für einen Nährstoff, der in größeren Mengen benötigt wird, erforschen wir auch, welche Stickstoffquellen die Pilze während einer Infektion zur Verfügung haben und wie sie diese erkennen.

Modell eines "Zinkophor"-Systems: Bei der Invasion in Wirtszellen sekretiert C. albicans das zinkbindende Protein Pra1, das dieses Metall in der Wirtszelle einfängt. Beladenes Pra1 bindet dann auf Pilzzelloberfläche an den Rezeptor Zrt1 und liefert seine Fracht ab.

Mitarbeiter*innen

Sascha Brunke
Osama Elshafee

Publikationen

Ikonomova SP, Moghaddam-Taaheri P, Wang Y, Doolin MT, Stroka KM, Hube B, Karlsson AJ (2019) Effects of histatin 5 modifications on antifungal activity and kinetics of proteolysis. Protein Sci 29(2), 480-493.
Ishchuk OP, Ahmad KM, Koruza K, Bojanovič K, Sprenger M, Kasper L, Brunke S, Hube B, Säll T, Hellmark T, Gullstrand B, Brion C, Freel K, Schacherer J, Regenberg B, Knecht W, Piškur J (2019) RNAi as a tool to study virulence in the pathogenic yeast Candida glabrata. Front Microbiol 10, 1679.
Naglik JR, Gaffen SL, Hube B (2019) Candidalysin: Discovery and function in Candida albicans infections. Curr Opin Microbiol 52, 100-109. (Review)
Pekmezovic M, Mogavero S, Naglik JR, Hube B (2019) Host-pathogen interactions during female genital tract infections. Trends Microbiol 27(12), 982-996. (Review)
Swidergall M, Khalaji M, Solis N, Moyes D, Drummond R, Hube B, Lionakis M, Murdoch C, Filler S, Naglik J (2019) Candidalysin is required for neutrophil recruitment and virulence during systemic Candida albicans infection. J Infect Dis 220(9), 1477-1488.
Gerwien F, Skrahina V, Kasper L, Hube B, Brunke S (2018) Metals in fungal virulence. FEMS Microbiol Rev 42(1), fux050. (Review)
Guerrero QW, Fan L, Brunke S, Milkowski A, Rosado-Mendez IM, Hall TJ (2018) Power spectrum consistency among systems and transducers. Ultrasound Med Biol 44(11), 2358-2370.
Sprenger M, Kasper L, Hensel M, Hube B (2018) Metabolic adaptation of intracellular bacteria and fungi to macrophages. Int J Med Microbiol 308(1), 215-227. (Review)
Gerwien F, Safyan A, Wisgott S, Brunke S, Kasper L, Hube B (2017) The fungal pathogen Candida glabrata does not depend on surface ferric reductases for iron acquisition. Front Microbiol 8, 1055.
Malavia D, Lehtovirta-Morley LE, Alamir O, Weiß E, Gow NAR, Hube B, Wilson D (2017) Zinc limitation induces a hyper-adherent goliath phenotype in Candida albicans. Front Microbiol 8, 2238.