Zuckerstoffwechsel in dem hyperthermophilen Sulfat-reduzierenden Archaeon Archaeoglobus fulgidus

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Schönheit
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5269466

Archaeoglobus fulgidus ist ein hyperthermophiles sulfatreduzierendes Archaebakterium, das mit verschiedenen organischen Verbindungen, z.B. Laktat oder Pepton, wachsen kann. Die Verwendung von Zuckern als Wachstumssubstrate durch Archaeoglobus Spezies ist noch umstritten. In dem sequenzierten Genom von A. fulgidus konnten keine konservierten Gene identifiziert werden, die für Schlüsselenzyme der klassischen Zuckerabbauwege kodieren, z.B. im Falle des Embden-Meyerhof Weges für Hexokinase, Phosphofructokinase und Pyruvatkinase. Wir konnten kürzlich zeigen, daß A. fulgidus (Stamm 7324) mit Stärke als Kohlenstoff- und Energiequelle wachsen kann. Extrakte von Stärke-gewachsenen A. fulgidus Zellen enthielten Aktivitäten einer ADP-abhängigen Hexokinase, einer ADP-abhängigen Phosphofructokinase, einer Glycerinaldehyd-3-Phosphat Ferredoxin Oxidoreduktase und einer Pyruvatkinase, was auf das Vorkommen eines modifizierten Embden-Meyerhof Weges hindeutet. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Zuckerstoffwechsel von Archaeoglobus fulgidus mit Hilfe von Wachstums- und Suspensionsexperimenten sowie Enzymuntersuchungen aufzuklären. Insbesondere sollen die ADP-abhängige Hexokinase, die ADP-abhängige 6-Phosphofructokinase sowie die Pyruvatkinase gereinigt werden und biochemisch und molekularbiologisch charakterisiert werden. Die codierenden Gene sollen kloniert und in E. coli funktionell exprimiert werden. Die Untersuchungen werden neue Erkenntnisse liefern zum Zuckerstoffwechsel von hyperthermophilen Archaea und damit zur gegenwärtigen Diskussion zur Evolution von Zuckerstoffwechselwegen in phylogenetisch ursprünglichen Organismen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen