Proteases acting in concert to liberate alternative sigma factors

• Applicant: Professor Dr. Wolfgang Schumann
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2005 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 15151683

Neuere Arbeiten am Gram-negativen Bakterium Escherichia coli und unsere eigenen Arbeiten an Bacillus subtilis haben gezeigt, dass der gesteuerte Abbau eines transmembranen Regulatorproteins einen vermutlich generellen Kontrollmechanismus der Genexpression auch in Bakterien darstellt. Über den Mechanismus der regulierten intramembranen Proteolyse (RIP), der beteiligten Proteasen (intramembrane cleaving proteases, iCliP) und die Bedeutung weiterer proteolytischer Schritte ist bislang wenig bekannt. B. subtilis soll als Modellorganismus zur Untersuchung des Stellenwerts der regulierten Proteolyse in Bakterien verwendet werden, welche Auswirkungen diese auf Antibiosis und Pathogenese von Prokaryoten besitzt. Analysiert werden soll die Induktion von B. subtilis- Regulons, die unter der Kontrolle von ECF-Sigmafaktoren (extracytoplasmic function) stehen. Der Schwerpunkt liegt auf dem Sigma W-Regulon, das durch die sequentielle Proteolyse eines transmembranen anti-Sigmafaktors (RsiW) durch mindestens drei Proteasen, eine davon die iCliP YluC, reguliert wird. Erstens werden wir den Sensor für Alkalistress und alle am vollständigen Abbau von RsiW beteiligten Proteasen identifizieren. Zweitens soll die Aktivierung und Substraterkennung der YluC Protease detailliert untersucht und deren mögliche Rolle in anderen regulatorischen Prozessen analysiert werden. Drittens soll untersucht werden, ob RIP auch andere ECF-Sigmafaktoren aus B. subtilis kontrolliert, und welche Signale und molekulare Mechanismen hier gültig sind.

• DFG Programme: Research Grants