Project Details
Projekt
Mode of action of the FhuA outer membrane transport protein of E.coli
Applicant
Professor Dr. Volkmar Braun
Subject Area
Biochemistry
Term
from 2001 to 2005
Project identifier
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5468788
Die Unlöslichkeit von dreiwertigem Eisen hat zur Folge, dass es nicht als Ion, sondern nur in komplexierter Form Zellen zur Verfügung steht. Bakterien synthetisieren Komplexbildner mittlerer Größe (400 - 1000 Dalton) oder verwenden Häm und Protein-gebundenes Eisen (Hämoglobin, Transferrin, Lactoferrin) ihrer Wirtsorganismen. Die ungewöhnliche Verfügbarkeit des Metallions bedingt bei Gram-negativen Bakterien einen ungewöhnlichen Transportmechanismus durch die äußere Membran. Proteine katalysieren den Transport und verbrauchen in der Cytoplasmamembran gespeicherte Energie in Form der Protonen-motorischen Kraft. Ein von uns untersuchtes Transportprotein ist FhuA, das multifunktionelle Eigenschaften besitzt. FhuA transportiert Ferrichrom und die Antibiotika Albomycin und Rifamycin CGP4832 und dient als Rezeptor für Colicin-M, Microcin-J25 und die Phagen T1, T5, f80 und UC-1. Die im Dezember 1998 veröffentlichte FhuA Kristallstruktur ist neu und zeigt ein b-Faltblatt-Fass, das innen durch einen globulären Korken hermetisch verschlossen ist. Aus ihr lassen sich plausible Vorstellungen über den Transport der niedermolekularen Verbindungen ableiten, nicht aber für die Aufnahme von Proteinen und Phagen DNA. Ziel des Projekts ist es, die Funktionsweise des FhuA Transporters zu verstehen. Hierzu sollen gezielt Mutanten hergestellt werden, aus deren Eigenschaften Rückschlüsse auf das Verhalten des unveränderten Proteins gezogen werden können. Dabei handelt es sich um den Energietransfer von der Cytoplasmamembran in die äußere Membran, die Öffnung des FhuA Kanals und die Bestimmung der Ligandenbindestellen.
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