The oxidation of stored sulfur in phototrophic sulfur bacteria

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Phototrophe Schwefelbakterien aus der Familie der Chromatiaceae bilden während der Oxidation von Sulfit und Thiosulfat als obligates Intermediat Schwefelkugeln, die im Periplasma gespeichert werden. Die Enzyme, die an der Oxidation des gespeicherten Schwefels zu Sulfit beteiligt sind, konnten bisher nicht identifiziert werden. Als Ausgangspunkt zur Klärung dieser Frage haben wir Mutanten des Schwefelpurpurbakteriums Allochromatium vinosum konstruiert, die nicht mehr dazu in der Lage sind, Schwefel zu oxidieren. In dem durch die Mutationen betroffenen dsr-Operon sind unter anderem eine Sirohäm-Sulfitreduktase, ein Protein mit Ähnlichkeit zur Heterodisulfidreduktase aus methanogenen Archaea und mehrere Proteine kodiert, die zusammen einen Membran-überspannenden Elektronen-transportierenden Komplex bilden könnten. Im Rahmen des geplanten Projekts wollen wir aufbauend auf diesen Ergebnissen folgende Themen bearbeiten: Welche Funktion haben die im dsr-Operon kodierten Proteine im einzelnen? Spielen niedermolekulare Thiole und Persulfide als Carrier zum Transport von Schwefel über die Membran und/oder als Substrate der Disulfidreduktase eine Rolle bei der Schwefeloxidation? Welche weiteren Proteine sind für die Oxidation von Schwefel essentiell?