Untersuchung der Spezifität von Antiterminationsproteinen in Bacillus subtilis

Bacillus subtilis kann eine Vielzahl verschiedener Kohlenstoffquellen aufnehmen und verwerten. Damit B. subtilis keinen Nachteil gegenüber anderen Bakterien hat, muss zuerst die Kohlenstoffquelle verwertet werden, die die meiste Energie liefert. Damit diese Hierarchie der Kohlenstoffquellen erhalten bleibt , muss die Aufnahme strikt reguliert werden. Die Zucker Glukose, Salicin und Saccharose werden durch das sogenannte Phosphotransferase-System aufgenommen. Die Expression der Permeasen wird durch Antitermination reguliert. Ein Antiterminationsprotein bindet hierbei an die sogenannte RAT-Struktur der mRNA der jeweiligen Permease und verhindert so die Termination der Transkription. Die Regulation der Aktivität dieser Antiterminationsproteine erfolgt über Phosphorylierung durch PTS-Proteine. Das allgemeine PTS-Protein HPr aktiviert die Antiterminationsproteine, während die Phosphorylierung durch die zuckerspezifischen Permeasen zur Inaktivierung führt. Die Phosphorylierungen erfolgen an konservierten Histidinen. Um die Spezifität der Protein-Protein-Interaktion zu untersuchen, sollten die Strukturen der Komplexe der Antiterminationsproteinen mit den Phosphodonoren geklärt werden. Dafür wurden in dieser Arbeit das komplette PTS in vitro rekonstruiert. Die Phosphorylierung der isolierten Domänen konnte gezeigt werden. Für die Untersuchung der Struktur von GlcT im Komplex mit der ptsG-mRNA wurde eine RAT-Struktur entwickelt, die aus nur 10 Basen besteht und mit sich selber paaren kann. Es konnte sowohl in vivo als auch in vitro gezeigt werden, dass diese RNA ausreicht um von GlcT gebunden zu werden. Außerdem wurde in dieser Arbeit die Spezifität dieser Antiterminationsproteine auf der Ebene der RNA-Bindung untersucht. Das Protein SacT bindet die mRNA der Saccharose-Permease SacP. SacT wurde in dieser Arbeit mutiert, um Varianten zu isolieren, die andere RAT-Strukturen binden können. Ein einziger Aminosäureaustausch reicht aus, um die Spezifität der RNA-bindenden Domäne zu verändern. Wird das Prolin 26 in ein Serin getauscht, bindet dieses Antiterminationsprotein alle RAT-Strukturen in B. subtilis. Durch diesen Aminosäurenaustausch geht die Spezifität verloren. Durch weitere Mutagenese der Positionen 26 und 31 konnten weitere Varianten isoliert werden, die ebenfalls alle unspezifisch RAT-Strukturen binden können. Dabei wurden besonders häufig Varianten isoliert, bei denen das Prolin gegen geladene Aminosäuren ausgetauscht wurde.

Author dc:creator

• Hübner, Sebastian

Contributors dc:contributor

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

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Bacillus subtilis
• antitermination
• RNA Schalter
• PTS
• RNA switch
• 42.3
• WUK 000: Genetik der Mikroorganismen, Molekularbiologie der Mikrorganismen {Mikrobiologie}

Licence

• https://creativecommons.org/licenses/by-nd/2.0/de/

Language dc:language

ger

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-323
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-2039-4
webdoc-2039
606105492

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-AD34-5