Untersuchungen zur Struktur, Funktion, Zusammenlagerung und Dynamik von Proteinen der bakteriellen Zelloberfläche

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Dieser Antrag beschreibt Experimente, die zu einem besseren molekularen Verständnis von Transportprozessen durch biologische Membranen führen sollen. Als Modellsysteme dienen vier verschiedene bakterielle Transportsysteme, die sowohl niedermolekulare (Ionen, Zucker, Eisen-Siderophor-Komplexe) als auch hochmolekulare (Proteine) Substrate transportieren. Dabei stehen von den Außenmembranproteinen, die die niedermolekularen Verbindungen transportieren und die drei verschiedenen Proteinfamilien angehören (unspezifische Porine, Substrat-spezifische Porine, TonB-abhängige Rezeptoren), die 3D-Strukturen in atomarer Auflösung zur Verfügung. Hier sollen einerseits Versuche zur Substratspezifität des Zuckertransports weitergeführt werden. Andererseits soll die Wechselwirkung zwischen dem TonBabhängigen Rezeptor FhuA und dem energieübertragenden TonBProtein mit Hilfe eines strukturbiologischen Ansatzes aufgeklärt werden. Der Typ III-Sekretionsapparat des pflanzenpathogenen Bakteriums X.campestris stellt das vierte zu untersuchende Membrantransportsystem dar. Dieser Apparat ist vermutlich an der direkten Einschleusung bakterieller Proteine in eukaryotische Wirtszellen beteiligt. Ziel ist es, die Komponenten dieses Translokationsapparates und deren Wechselwirkungen untereinander und mit den zu transportierenden Substraten (Proteinen) zu identifizieren sowie die dreidimensionale Struktur einer seiner Hauptkomponenten, des HrpE1-Proteins, aufzuklären.