Production of extracellular collagenolytic proteinases by Histoplasma capsulatum var. duboisii and Histoplasma capsulatum var. capsulatum in the yeast phase

Summary. Yeast cultures of Histoplasma capsulatum var. duboisii and H. capsulatum var. capsulatum in collagen containing defined, semi-defined and complex media produced extracellular collagenolytic proteinases, assayed using 4-phenylazo-benzyloxycarbonyl-L-propyl-L-leucyl-glycyl-L-propyl-D-arginine, a specific collagenase substrate. Significant levels of hydroxyproline were measured in the cultures and clear zones of hydrolysis were produced in collagen buffer agar by the crude enzyme preparations. Hydrolysis of casein and bovine serum albumin at pH 8 suggests the presence, in the crude enzymes, of multiple proteinases rather than a collagenase with broad substrate specificity since collagenolytic activity was not detected at pH 5 and above. Collagenolytic activities in the crude enzymes of both fungi were optimal at pH 4, 40 °C and were inhibited by EDTA, phosphoramidion and aprotinin indicating a metallo-serine nature. The molecular weights, estimated by column chromatography, were both 17 kD. The enzymes probably constitute a shared antigen. A probable role in the pathogenesis of histoplasmosis is discussed. Zusammenfassung. Histoplasma capsulatum var. duboisii und H. capsulatum var. capsulatum, in der Hefephase in Collagen-haltigen definierten, semidefinierten und komplexen Kulturmedien kultiviert, bildeten extrazellulare collagen-olytische Proteinasen; diese wurden mittels 4-Phenylazo-benzyloxycarbonyl-L-propyl-L-leucyl-glycyl-L-propyl-D-arginin, einem spezifischen Collagenase-Substrat, nachgewiesen. In den Kulturen wurden signifikante Mengen von Hydroxy-prolin gemessen, und in gepuffertem Collagen-Agar verursachten Rohenzympraparationen klare Hydrolyse-Zonen. Die Hydrolyse von Casein und Rinderserumalbumin bei pH 8 last in den Rohenzympraparationen die Anwesenheit noch weiterer Proteinasen vermuten; die Existenz einer einzigen Collagenase mit breiter Substratspezifi-tat erscheint dagegen eher unwahrscheinlich, da bei pH 5 und daruber collagenolytische Aktivitat nicht nachgewiesen werden konnte. Die collagenolytische Aktivitat in den Rohenzympraparaten beider Pilzarten war bei 40 °C und pH 4 optimal ausgepragt und konnte durch EDTA, Phosphoramidion und Aprotinin gehemmt werden, was fur eine Metalloserin-Natur des Enzyms spricht. Das saulenchromatographisch bestimmte Molekulargewicht betrug beide Male 17 kD. Die Enzyme stellen wahrscheinlich ein beiden Arten gemeinsames Antigen dar. Ihre mogliche Rolle in der Pathogenese der Histoplasmose wird diskutiert.