Wahrnehmung von Säurestress durch den Membran-integrierten Sensor und Transkriptionsaktivator CadC von Escherichia coli

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Obwohl neutrophile Bakterien, wie beispielsweise E. coli, einen neutralen pH-Wert zum Wachstum bevorzugen, sind diese Mikroorganismen in der Lage, sich auch an niedrige pH-Werte der Umgebung anzupassen. Die Erniedrigung des pH-Wertes ist eine Stressbedingung, die häufig vorkommt, da z.B. pathogene E.coli Stämme die saure Passage des Magens überleben müssen. Es sind verschiedene Systeme zur Säureadaption von E. coli bekannt. Der membrangebundene Sensor und Transkriptionsaktivator CadC von E. coli, ein Protein das vermutlich pH-Änderungen direkt registriert, soll im Mittelpunkt des Vorhabens stehen. CadC reguliert die Induktion des cadBA Operons, das für den Cadaverin/Lysin-Antiporter CadB und die Lysindecarboxylase CadA kodiert. Die Expression des cadBA Operons ist bei einem extrazellulären pH-Wert von 5.8 und in Anwesenheit von Lysin induziert, wobei bei einem niedrigen Sauestoffpartialdruck die Expression zusätzlich erhöht ist. Mit den Studien zu CadC ist die Möglichkeit gegeben zwei grundlegende, bisher aber wenig verstandene Apsekte der bakteriellen Genregulation zu untersuchen: (1) die Kontrolle der Genexpression über ein Signaltransduktionssystem das Veränderungen des externen pH-Wertes direkt wahrnimmt und (2) der molekulare Mechanismus eines membrangebundenen Transkriptionsaktivators.