Bacterial "life-style" choices: Coordination of motility and biofilms functions by GGDEF/EAL proteins in Escherichia coli

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Cyclo-diGMP (c-diGMP) ist ein in Bakterien ubiquitär vorkommendes second messenger -Molekül, das in einigen Spezies an der Kontrolle des Übergangs von einer planktonischen in die Biofilmlebensweise beteiligt ist. c-diGMP wird durch ein signalintegrierendes Netzwerk von multiplen Diguanylatcyclasen (GGDEF-Proteine) und Phosphodiesterasen (EAL-Proteine) produziert und abgebaut. Bisher sind weder die Kontrolle der Synthese und des Abbaus von cdiGMP noch seine molekularen und physiologischen Wirkungen systematisch erforscht worden. Mit dem vorliegenden Projekt soll die Regulation der Expression und Aktivität von c-diGMP produzierenden und abbauenden GGDEF- und EAL-Proteinen in E.coli, deren physiologische Rolle und die direkten molekulare Zielorte des Signalmoleküls c-diGMP untersucht werden. Dies soll zunächst für eine innerhalb der generellen Stressantwort wirksame Gruppe von ¿¿-kontrollierten GGDEF- und EAL-Proteinen geschehen, da für deren Regulation und Funktion, und insbesondere für den betreffenden Zielort von c-diGMP bereits konkrete Daten und Hinweise vorliegen. Darüberhinaus soll diese Analyse auf sämtliche GGDEF- und EAL-Proteine in E.coli ausgeweitet und dabei auch die Fragen geklärt werden, ob es neben der Biofilmbildung weitere durch c-diGMP regulierte zelluläre Funktionen gibt, ob einzelne GGDEF- und EAL-Proteine an bestimmten Zellorten lokalisiert sind und ob es dadurch neben einer Regulation durch den gesamtzellulären c-diGMP-Spiegel auch eine lokale mikrokompartimentierte Regulation spezifischer Funktionen durch c-diGMP gibt.