Genomweite Charakterisierung der Zweikomponenten-Systeme von Listeria monocytogenes
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Response-Regulator DegU kontrolliert in L. monocytogenes die temperaturabhängige Expression von Flagellen- und Chemotaxisgenen. Dies geschieht über transkriptionelle Aktivierung des Gens gmaR, das einen Antirepressor des Flagellen- Repressorproteins MogR codiert, bei der permissiven Temperatur. Es ist ungeklärt, auf welche Weise die Aktivität von DegU als Transkriptionsfaktor in Abhängigkeit von der Temperatur moduliert wird. Im Rahmen dieses Projekts wurde gezeigt, dass eine Phosphorylierung von DegU am konservierten Aspartat-Rest an Position 55 seiner Receiver- Domäne für die temperaturabhängige Flagellenexpression nicht entscheidend ist, da eine Mutante von L, monocytogenes, die ein Phosphorylierungs-defizientes Derivat von DegU exprimiert, bei der permissiven Temperatur die Motilitätsgene mit annähernd wildtypischer Effizienz transkribiert. Der £/eg£/-negative Ehernstamm zeigt dagegen keine Transkription von FlageHen- und Chemotaxis-Genen. Zudem weist L. monocytogenes delta degU verringerte Ethanol-Resistenz und Virulenz auf. Für die Expression von DegU-abhängigen Genen, die für Ethanol-Resistenz und Virulenz von Bedeutung sind, spielt eine Phosphorylierung ebenfalls keine Rolle, da die Mutante L. monocytogenes degU-D55N im Gegensatz zum degU-negativen Elternstamm wildtypisches Wachstum in Gegenwart von Ethanol und normale Virulenz im Mausmodell zeigte. Grundsätzlich ist DegU von L monocytogenes zur Phosphorylierung befähigt, da in vitro die Phosphatgruppen-Übertragung von der Histidin- Kinase DegS aus B. subtilis auf DegU von L. monocytogenes nachgewiesen werden konnte. Erwartungsgemäß stellt der Aspartat-Rest an Position 55 der Receiver-Domäne die einzige Phosphorylierungsstelle von DegU dar. Es konnten zudem Hinweise auf eine mit geringer Effizienz stattfindende Phosphorylierung von DegS durch die Histidin-Kinase Lmol021 erhalten werden. Die biologische Bedeutung einer Phosphorylierung von DegU bleibt jedoch unklar.
