ClpC aus Bacillus subtilis, ein regulierbares HSP100/Clp Chaperon

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Das generelle Stressprotein ClpC ist Mitglied der HSP100/Clp Familie von ATPasen und Chaperonen, die hexamere Ringe formen können. Zusammen mit der ebenfalls ringförmigen oligomeren Peptidase ClpP bildet ClpC den ClpCP Protease Komplex, der Proteine ATP-abhängig abbauen kann. Die Aktivität von ClpC wird sowohl bei genereller Proteolyse missgefalteter Proteine in der Entwicklung von Stressresistenz als auch zur regulierten Proteolyse in der Kontrolle von Kompetenzentwicklung genutzt. Die regulatorische Aktivität von ClpC wird durch Interaktion mit dem Adapter- und Modulatorprotein MecA ermöglicht. MecA stimuliert die ATPase Aktivität von ClpC und bindet und inhibiert, abhängig von dem Signalpeptid ComS, den Kompetenztranskriptionsfaktor ComK. Gleichzeitig wird so ComK der Proteolyse durch ClpCP zugeführt. Der Mechanismus der Regulation der Aktivität von ClpC durch MecA, der diese neuartige Kontrolle von Entwicklungsprozesssen in Bakterien ermöglicht, steht im Zentrum der geplanten Untersuchungen. Dazu soll gereinigtes ClpC biochemisch insbesondere in seinem ATPase Zyklus, seinen Chaperonfähigkeiten und seinen Wechselwirkungen mit dem Modulatorprotein MecA, und Substraten untersucht werden. In B.subtilis können Kompetenz und Hitzeschockresistenz als Phänotypen von clpC verfolgt werden. Dies ermöglicht es in einem genetischen Untersuchungsansatz mutationsbedingte Veränderungen in ClpC in vivo und in vitro zu analysieren und neue Einblicke in die Struktur-Funktionsbeziehung dieses regulierbaren HSP100/Clp Proteins zu gewinnen.