Intramembrane signal transduction and cell envelope stress response in <i>Bacillus subtilis</i>

Die bakterielle Zellhülle verleiht dem Zellkörper Form und Stabilität, wirkt dem starken osmotischen Innendruck entgegen und stellt eine Permeabilitätsbarriere da. Sie wirkt als molekulares Sieb und bietet der Zelle als äußerste Schicht Schutz gegen schädliche Umwelteinflüsse. Außerdem ist die Zellhülle aber auch die Verbindung zwischen einem Bakterium und seiner Umwelt. Viele Antibiotika greifen die Zellhülle oder ihre Synthese an. Deshalb ist ein ständiges Überwachen der Zellhüllintegrität für ein Bakterium lebenswichtig. Die Zellhüllstress-Antwort in Bacillus subtilis wird durch sieben signaltransduzierende Systeme vermittelt, zu denen drei ECF-sigma-Faktoren und vier Zweikomponentensysteme gehören. Eines dieser Zweikomponentensysteme ist das LiaRS-System, welches auf Zellwandantibiotika, die den Lipid II-Zyklus hemmen, und auf Zerstörung der Cytoplasmamembran reagiert. Es wird von den letzten beiden Genen des liaIHGFSR Lokus kodiert. Ohne Zellhüllstress werden die letzte! n vier Gene des Operons von einem schwachen konstitutiven Promotors vor liaG exprimiert, wodurch das Vorhandensein des Zweikomponentensystems in der Zelle sichergestellt wird. Der aktivierte Response Regulator LiaR induziert die Expression des lia Operons, indem er an eine palindromische Sequenz mit einem 7-4-7 Motiv, die sich 75 bp vor dem liaI-Startkodon befindet, bindet. Zusätzlich zum liaI Promotor (PliaI) konnten die Promotoren des yhcYZ-yhdA Operon und des ydhE Gens als Zielpromotoren von LiaR in B. subtilis identifiziert werden. Eine systematische Deletionsanalyse des lia Operons zeigte, dass LiaF als negativer Regulator der LiaR-abhängigen Genexpression fungiert: eine nicht-polare Deletion von liaF führte zu konstitutiver Aktivierung aller drei charakterisierter LiaR-abhängigen Promotoren. Sowohl Sequenz als auch genomischer Kontext des liaF-Gens sind in der Gruppe der Firmicuten konserviert, wobei liaF stets stromaufwärts der liaSR-Orthologen lokalisiert ist. Daher bildet LiaF zusammen mit LiaRS ein Dreikomponenten-System. Während des Übergangs zur stationären Wachstumsphase (transition state) wird PliaI ohne exogene Stimuli induziert. Diese Induktion ist LiaR-abhängig und wird zusätzlich von den Proteinen AbrB und Spo0A reguliert. Während der logarhythmischen Wachstumsphase ist der transition state Regulator AbrB an den liaI Promotor gebunden und verhindert so die Expression des lia Operons. Spo0A reguliert die Induktion von PliaI indirekt, indem es die Expression von AbrB verhindert.

Author dc:creator

• Jordan, Sina

Contributors dc:contributor

• Mascher, Thorsten Dr.
• Stülke, Jörg Prof. Dr.
• Hoppert, Michael PD Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Zellhüllstress
• Bacillus subtilis
• Zweikomponenten-System
• Regulation
• cell envelope stress
• two-component system
• 42.3
• WUK 000: Genetik der Mikroorganismen, Molekularbiologie der Mikrorganismen {Mikrobiologie}

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html

Language dc:language

eng

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-256
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1693-2
webdoc-1693
591104148

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-ACF1-5