title: The role of Ras1 during the regulation of polar growth in Ustilago maydis
title: Die Rolle von Ras1 bei der Regulation des polaren Wachstums in Ustilago maydis
Creators: name: Bauer, Annette
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2011
Subjects: signaltransduction
Polarität
Ustilago zeae
Biowissenschaften, Biologie
Ustilago maydis
polarity

description: Small G-Proteins of the Ras-family
      act as molecular switches that cycle between the active
      GTP-bound state and the inactive GDP-bound state. In their
      GTP-bound form Ras-GTPases activate effector proteins that
      are necessary for the regulation of various cellular
      processes. Ustilago maydis, a dimorphic phytopathogenic
      fungus, is an excellent model organism to study the role of
      Ras-GTPases throughout its life cycle. Ras1 is an essential
      protein in U. maydis, it plays a role in the regulation of
      filamentous growth, septum formation, vesicle morphology and
      organization of the cytoskeleton. Additionally, Ras1 can
      interact and activate the MAPK-cascade that is involved in
      pheromone signal transduction. The Rho-GTPase Rac1 could be
      identified as an effector of Ras1 at the cytoplasmic
      membrane, most likely via activation of its cognate GEF
      Cdc24. Two GEFs could be identified, that activate Ras1
      during the stimulation of the MAPK-cascade and the
      Rac1-signalingmodule, Sql2 and Tfh1. The intracellular
      localization of Ras1 depends on a palmitoylation motive.
      Palmitoylation of Ras1 is not essential, but necessary for
      Ras1 induced filament formation and activation of Rac1via
      Ras1.
description: Kleine GTPasen der Ras-Familie sind
      molekulare Schalter, die an der Regulation einer Vielzahl von
      zellulären Prozessen beteiligt sind. In der hier vorliegenden
      Arbeit wurde die Rolle von Ras1 in dem phytopathogenen Pilz
      Ustilago maydis genauer untersucht. Im Vordergrund der
      Untersuchung standen die von Ras1 aktivierten Signalwege in
      U. maydis. Es war bereits bekannt, dass während der
      morphologischen Transition vom hefeartigen zum filamentösen
      Wachstum in U. maydis der cAMP-Signalweg und die
      Pheromon-induzierte MAPK-Kaskade aktiviert werden. Auch war
      bekannt, dass sowohl die RhoGTPase Rac1 als auch Ras1 eine
      entscheidende Rolle bei der Ausbildung von Filamenten
      übernehmen. Es konnte gezeigt werden, dass Ras1 in U. maydis
      sowohl mit Komponenten des cAMP-Signalwegs als auch der
      MAPK-Kaskade und des Rac1-Signalwegs interagiert und diese
      Signalwege auch aktivieren kann. Für Ras1 konnten mit Sql2
      und Tfh1 zwei RasGEFs identifiziert werden, die Ras1 an der
      Zytoplasmamembran aktivieren, was zu einer Stimulation der
      MAPK-Kaskade und des Rac1-Signalmoduls führt. Insgesamt
      konnte der kleinen GTPase Ras1 die Rolle eines zentralen
      Koordinators von Filamentbildung in U. maydis zugewiesen
      werden. Die intrazelluläre Lokalisation von Ras1 war ein
      weiterer Forschungsschwerpunkt. In diesem Zusammenhang konnte
      gezeigt werden, dass Ras1 abhängig von seiner
      Palmitoylierungssequenz an der Zytoplasmamembran oder an
      Endomembranen lokalisiert. Während die essentiellen
      Funktionen von Ras1 von Endomembranen aus reguliert werden,
      war die Lokalisation von Ras1 an der Zytoplasmamembran
      essentiell für filamentöses Wachstum. Ras1 aktiviert sowohl
      an der Zytoplasmamembran als auch an Endomembranen das
      Rac1-Signalmodul. An Endomembranen ist Ras1 an der Regulation
      der Vakuolenmorphologie beteiligt und wird dort sehr
      wahrscheinlich durch den GEF Tfh1 aktiviert.