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Pentosabbauwege und deren Regulation in halophilen Archaea

Fachliche Zuordnung Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
Förderung Förderung von 2010 bis 2014
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 183972346
 
Erstellungsjahr 2016

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel des Projektes war die Analyse der Pentoseabbauwege sowie des oxidativen Pentosephosphatweges in Haloarchaea. Dabei wurden eine Reihe von neuartigen Abbauwegen aufgeklärt und die beteiligten Enzyme charakterisiert. Für Haloferax volcanii und Halaoarcula marsmortui wurden neuartige oxidative Abbauwege beschrieben, die die Umwandlung der Pentosen D-Xylose und L-Arabinose (H. volcanii, H. marismortui) bzw. D-Ribose (H. marismortui) zu α-Ketoglutarat katalysieren. Die transkriptionelle Regulation des Pentoseabbaus wurde in H. volcanii aufgeklärt und dabei ein neuartiger Transkriptionsaktivator (XacR) identifiziert und charakterisiert. Für Halorhabus uthaensis wurde - im Gegensatz zu allen anderen Haloarchaea - ein klassischer bakterieller Xyloseabbauweg identifiziert. In H. volcanii wurden - erstmals in der Domäne der Archaea - ein oxidativer Pentosephosphatweg nachgewiesen. Dabei wurde ein neuartiger Typ von Glucose-6-phosphat Dehydrogenase charakterisiert. Weiterhin wurden die Enzyme der Glukose-6-phosphatbildung aus Glucose und Fruktose identifiziert. Das Schlüsselenzym des am Glucoseabbau beteiligten semiphosphorylierenden Entner-Doudoroff Wegs, KDG Kinase, wurde charakterisiert und der Weg des Fructoseabbaus über einen modifizierten Embden-Meyerhof Weg aufgeklärt. Erstmals wurde für den Transport eines Zuckers (Fructose) in der Domäne der Archaea die Beteiligung eines bacteriellen Phosphotransferase-Systems (PTS) nachgewiesen. Die im Rahme des Projekts erzielten Ergebnisse, d.h. die Aufklärung der ungewöhnlichen oxidativen Pentoseabbauwege und deren transkriptionelle Regulation, der erste Nachweis eines oxidativen Pentosephosphat Weg unter Beteiligung einer neuartigen Glucose-6-phosphat Dehydrogenase (azw, archaeelles Zwischenferment) und sowie das Vorkommen eines bacteriellen PTS in Haloarchaea stellen einen wichtigen Betrag dar zum Verständnis des Zuckerstoffwechsels in der Domäne der Archaea.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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