Molecular analysis of signal transduction mechanisms in the Rcs regulation

• Applicant: Dr. Frank Bernhard
• Subject Area: Biochemistry ; Biophysics
• Term: from 2004 to 2011
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5436541

Der transkriptionelle globale Regulator RcsB ist die zentrale Komponente eines multifunktionellen Regulons in Enterobakterien. Zusammen mit dem Coaktivator RcsA, den membranständigen Sensorkinasen YojN und RcsC sowie mit einer Anzahl z.T. artspezifischer Regulatorproteine bildet RcsB eines der strukturell ungewöhnlichsten und komplexesten Signaltransduktionssysteme in Prokaryoten. Neben der Kontrolle der Zellteilung, der Motilität und von Membranfunktionen ist das Rcs-System durch die Aktivierung der Exopolysaccharidsynthese unentbehrlich für die Virulenz pathogener Bakterien. Die Membranproteine YojN und RcsC sind in ihrer modularen Zusammensetzung einzigartig in Escherichia coli und bilden vermutlich eine funktionelle Einheit durch Hetero-Oligomerisierung. Unsere Zielsetzung ist die molekulare und funktionelle Analyse der Rcs-Signalkette. Die Struktur essentieller Einheiten des Phosphotransfers soll durch hochauflösende NMR-Spektroskopie bestimmt werden. Besonderes Augenmerk richtet sich zudem auf die spezifischen Erkennungs- und Kopplungsmechanismen während der Signalweiterleitung sowie auf die funktionelle Modulierung einzelner Komponenten durch Phosphorylierung. Protein-Protein Kontaktstellen sollen durch NMR-Titrationen und biochemische Charakterisierungen auf komplementäre Weise kartiert werden. Die vorherrschende Konformation ausgewählter Rcs-Proteine in Bakterienzellen soll durch in cell NMR Techniken definiert werden und die erhaltenen Daten als Grundlage zur Evaluierung bakterieller Signalketten als neue Angriffspunkte von Antibiotika dienen.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Volker Dötsch