Dimerisierungsstudien mit TonB und Mutationsanalyse des Transport- und Signalproteins FecA von Escherichia coli K-12 (PDF)

Bakterien haben verschiedene Aufnahmemöglichkeiten von essentiellen Nährstoffen. Porine sind in die äußere Membran von Gram-negativen Bakterien eingelagerte Proteine, die als offener Kanal dienen, durch den hydrophile Substrate, die kleiner als 600 Dalton sind, diffundieren. Viele größere, essentielle Nährstoffe, müssen dagegen über hochaffine energieabhängige Transporter gegen einen Konzentrationsgradienten aufgenommen werden. Bei E. coli sind dies die Eisen- und Vitamin B12-Aufnahmesysteme. Als eine Möglichkeit kann E. coli Eisencitrat über den Rezeptor FecA aufnehmen. Die dafür benötigte Energie wird durch den TonB-Komplex geliefert.In dieser Arbeit wurde mit Hilfe eines bakteriellen „two-hybrid“-Systems erforscht, dass das vollständige TonB-Protein und ein verkürztes TonB-Fragment von Escherichia coli K-12 in vivo eine dimere Struktur ausbilden. Fehlte hingegen nur der Membrananker von TonB, erfolgte keine Dimerisierung. Waren ExbB und ExbD deletiert, war die Dimerisierungsaktivität reduziert. Des Weiteren zeigte sich, dass TonB-Punktmutanten, die viele TonB-Funktionen verloren hatten, jedoch weiterhin dimerisieren konnten.Ein anderes Teilprojekt dieser Arbeit beschäftigte sich mit dem TonB-abhängigen Transport- und Signalprotein FecA von Escherichia coli K-12. Durch Deletion der externen Loops und durch Punktmutagenese einiger Aminosäuren der Eisencitrat-Bindestelle und der Interaktionsstelle zwischen β-Barrel und Korken sollten die Auswirkungen auf die Transport- und Induktionsaktivitäten des Proteins untersucht werden.