Regulation des Aromatenabbaus in Acinetobacter sp. Stamm ADP1 durch PcaU

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Ulrike Gerischer
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5141668

In dem hier beschriebenen Vorhaben soll der Wirkungsmechanismus des Transkriptionsaktivators PcaU aus dem Bodenbakterium Acinetobacter sp. ADP1 untersucht werden. PcaU bewirkt zusammen mit dem Koinduktor Protocatechuat die verstärkte Expression von Enzymen für einen aeroben Abbauweg (ß-Ketoadipatweg), der die aromatische Verbindung Protocatechuat in die zentralen Metabolite Succinat und Acetyl-Coenzym A umwandelt. Protocatechuat ist Zwischenprodukt beim Abbau einer Vielzahl komplexer aromatischer Verbindungen. PcaU gehört in eine neue Gruppe bakterieller Transkriptionsregulatoren (IclR-Familie). Es ist ein bifunktionelles Protein mit Aktivatorfunktion oder Repressorfunktion am Strukturpromoter je nach Induktorkonzentration. Am eigenen Promoter wirkt PcaU negativ autoregulatorisch. Der Regulator wurde gereinigt und seine DNA-Bindung analysiert. In diesem Fortsetzungsvorhaben soll der Einfluß der auf verschiedene Art veränderten PcaU-Binderegion auf die DNA-Bindung und auf die Transkriptionsaktivierung untersucht werden. Kernfragen sind dabei die Funktion des dreifach wiederholten DNA-Motivs, der Einfluß von Induktorbindung und Oligomerisierung sowie der DNA-Konformation. Der Strukturgenpromoter soll bezüglich der Regulator-Abhängigkeit durch Mutagenese analysiert werden. Molekulare Bindungsstudien an einem Biacore-Gerät sollen qualitative und quantitave Daten über die Interaktion von PcaU mit dem Induktor, den verschiedenen DNA-Bindemotiven, mit PcaU sowie mit RNA-Polymerase liefern. In vivo-Experimente mit Escherichia coli-Stämmen mit Mutationen in den Genen der RNA-Polymerase sollen Aussagen über die Art der Interaktion ermöglichen. Domänenanalysen des PcaU-Proteins sollen Aufschluß über die Zuordnung von Induktorbindung, DNA-Bindung, Interaktion mit RNA-Polymerase und ggf. Oligomerisierung geben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen