Entwicklung und Etablierung des filamentösen Pilzes Magnaporthe oryzae als Expressionssystem für die heterologe Produktion von Proteinen

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In dieser Arbeit wurde erfolgreich eine Laccase aus dem Basidiomyceten Coprinus cinereus in Magnaporthe oryzae exprimiert und sekretiert, was den ersten Bericht über die heterologe Expression von Enzymen in diesem Reisbranderreger darstellt. Vor der Anwendung von Optimierungs-Methoden konnten etwa 700 µg/l der Laccase isoliert werden. Die Parameter Temperatur und pH hatten einen signifikanten Einfluss auf die heterologe Expression. Änderungen im Fermentationsmaßstab und die Anwendung des Fed-Batch-Verfahrens führten ebenfalls zu einer erfolgreichen Laccase-Expression. Auf genetischer Ebene wurden Probleme mit Proteasen und posttranslationalem Stress im Endoplasmatischen Retikulum behandelt, wobei intrazelluläre Proteasen eine wichtige Rolle spielen könnten. Die Überexpression des Transkriptionsfaktors Hac1 half, die Ansammlung unkorrekt gefalteter Proteine zu reduzieren. Durch den Einsatz des Promotors des housekeeping Gens Elongationsfaktor 1alpha konnten etwa 10 mg/l Laccase isoliert werden. Zudem wurde ein durch Maltose induzierbarer Promotor identifiziert, der die Regulation der Expression in M. oryzae ermöglicht. Diese Arbeit zeigt, dass M. oryzae als alternatives Expressionssystem für artfremde Enzyme dienen kann, und eine Kombination der verwendeten Optimierungs-Methoden könnte bis zu 400 mg/l Protein ergeben. Dies könnte zur Aufklärung des Sekretionsweges in filamentösen Pilzen beitragen.