Abstract
The production of proteases was investigated during growth of dermatophytic fungi with special emphasis on Trichophyton rubrum. Exogenous glucose suppressed elastase production in all dermatophytes examined. The production of protease active against guinea pig hair in keratinsalts broth by Microsporum gypseum, Trichophyton mentagrophytes and T. rubrum was also suppressed by glucose. Various carbohydrates added to keratin-salts broth curtailed protease production by T. rubrum as did individual amino acids but ammonium phosphate did not.
Enzyme activities against guinea pig hair were compared in twenty-one diverse clinical isolates of T. rubrum cultured in keratin-salts broth. Activity also occurred towards casein, bovine serum albumin, keratin, collagen and elastin after keratin-growth. Studies concerning the properties of enzyme activities in culture filtrates of T. rubrum after keratin-growth suggested that multiple proteases occurred here. Hydrolysis of guinea pig hair and elastin were optimal at pH7 while keratinase was most active at alkaline pH. Divalent cations stimulated protease(s). Ferric ion and mercuric ion stimulated keratinase but were inhibitory to guinea pig hair hydrolysis and elastase. Chelating agents inhibited elastase and the hydrolysis of guinea pig hair more severely than keratinase and all of those effects were reversed by excess calcium. A serine-protease inhibitor, phenylmethylsulfonylfluoride (PMSF), curtailed keratinase but was less inhibitory to elastase and guinea pig hair hydrolysis. Soybean trypsin inhibitor arrested each protease.
Zusammenfassung
Die Bildung der Protease während des Wachstums der Dermatophyten wurde unter besonderer Berücksichtigung des Trichophyton rubrum untersucht. Bei allen untersuchten Pilzen wurde exogene Glucose durch Elastase gehemmt. Die Protease-Bidung während des Wachstums von Microsporum gypseum, Trichophyton mentagrophytes und T. rubrum in einer Keratin-Salznährlösung wurde ebenfalls herabgesetzt. Verschiedene in die Keratin-Salznährlösung hinzugefügte Kohlehydrate verhinderten die Bildung der Protease durch das T. rubrum. Das traf auch bei verschiedenen Amonisäuren zu, nicht aber bei Ammoniumphosphat.
Enzymaktivitäten gegen Meerschweinchenhaar von 21 verschiedenen, klinisch isolierten Stämmen des T. rubrum konnten bei Verwendung des gleichen Nährsubstrates verglichen werden. Kasein, Kuhserumalbumin, Keratin, Kollagen und Elastin wurden alle in der Keratin-salznährlösung angegriffen. Untersuchungen über die Eigenschaften der enzymatischen Wirksamkeit in Kulturefiltraten des T. rubrum nach Wachstum in Keratin legten die Hypothese nahe, daß verschiedene Proteasen vorhanden waren. Die Hydrolyse des Meerschweinchenhaares sowie des Elastins war optimal bei einem pH-Wert von 7, wobei Keratinase die höchste Aktivität bei alkalischem pH-Wert entwickelte. Divalente Kationen stimulierten die Proteasen. Fe+++ und Hg-Ionen beschleunigten die Keratinaseaktivität, zeigten aber eine hemmende Wirkung bei der Hydrolyse von Meerschweinchenhaaren und Elastase.
Chelatbildner hemmten die Elastase und die Hydrolyse des Meerschweinchenhaares viel stärker als Kerastinase. Alle diese Effekte wurden durch Calciumüberschuß rückgängig gemacht. Ein Serin-Proteasehemmer bremste die Keratinase, ziegte aber eine geringere Hydrolyse von Elastin und Meerschweinchenhaaren. Jede Protease wurde durch Soyabohnen-Trypsin-Gemisch gehemmt.