Regulation der Stickstoffixierung in Klebsiella pneumoniae: Aufnahme und Verarbeitung der Umweltsignale Sauerstoff und gebundener Stickstoff

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In Klebsiella pneumoniae wird die Expression der nitrogen fixation (nif)-Gene von den Regulatorproteinen NifA und NifL in Abhängigkeit von den Wachstumsbedingungen reguliert: NifL inhibiert den Transkriptionsaktivator NifA in Anwesenheit von molekularem Sauerstoff und gebundenem Stickstoff. Ziel des dargestellten Projektes ist es, (i) die Signaltransduktion nach Aufnahme des Sauerstoffsignals durch Fnr zu charakterisieren. Hierbei soll neben der Identifizierung der Komponente(n), die das Signal von Fnr auf NifL weiterleiten, die Membranständigkeit von NifL in Abhängigkeit von Sauerstoff untersucht werden. (ii) Bezüglich der Stickstoffsignaltransduktion soll die Funktion des GlnK-Proteins analysiert werden. GlnK wird zur Zeit als direkter Sensor des Stickstoffstatus der Zelle für die nif-Regulation diskutiert. Durch unterschiedliche methodische Ansätze soll analysiert werden, ob das Stickstoffsignal von GlnK über direkte Proteininteraktion auf das NifA / NifL-Regulationssystem übertragen wird. Hierbei ist insbesondere von Interesse, ob das Signal an NifL, NifA oder an den Komplex aus NifA und NifL weitergeleitet wird. Schließlich soll geklärt werden, ob das beobachtete Absorptionsverhalten von NifL in Gegenwart von Ammonium auf einer posttranslationalen Modifikation beruht und welche Funktion diese in der Signaltransduktion des Ammoniumsignals aufweist.