In vitro analysis of the bacterial twin-arginine translocation pathway

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Vor kurzem ist ein neuartiges Proteintransportsystem in der bakteriellen Plasmamembran entdeckt worden. Substrate sind redoxfaktorhaltige Proteine, deren Signalsequenzen ein charakteristisches Doppelarginin-Motiv tragen (twin arginine translocation oder TAT-Weg). Ungewöhnlich und von potentiell großem biotechnologischem Interesse ist, daß TAT-Substratproteine als stabil gefaltete, z.T. sogar oligomere, Proteine durch die Membran exportiert werden. Über den Transportmechanismus ist wenig bekannt. Das Doppelarginin-Motiv war bisher nur von Signalsequenzen bestimmter Plastidenproteine bekannt, die pH-abhängig in Thylakoide transportiert werden. Ausgehend von Maismutanten mit einem spezifischen Defekt in diesem Thylakoidtransportweg wurden über Sequenzhomologie fünf TAT-Gene identifiziert, von denen vier in E. coli bei Ausfall den Transport von TAT-Substraten blockieren. Die Gesamtzahl der beteiligten Translokationsfaktoren sowie ihre Funktionsweise bei der selektiven Substraterkennung, der Zielsteuerung an die Membran und dem transmembranen Transport sind vollständig unbekannt. Zur Untersuchung dieser Fragestellungen soll ein zellfreies System für den TAT-spezifischen Proteintransport von Bakterien entwickelt werden, um damit ein biochemisches Nachweissystem für die Aktivitäten einzelner TAT-Translokationsfaktoren zu schaffen.