Regulation der Stoffwechselflüsse in Bacillus subtilis durch das Nährstoffangebot - Beteiligung regulatorischer Proteine

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Im vorliegenden Projekt sollen detaillierte quantitative Untersuchungen zum Energie und C-Stoffwechsel in Bacillus subtilis durchgeführt werden. Die regulatorische Koordination im Zentralstoffwechsel ist von entscheidender Bedeutung für die Physiologie der Zelle. Die regulatorischen Mechanismen im Grundstoffwechsel von B. subtilis sind dabei noch kaum verstanden und deshalb Gegenstand der geplanten Arbeiten. In einem bislang einzigartigen Ansatz werden dazu klassische genetische und physiologische Methoden mit der Analytik von Proteom, Transkriptom, Metabolom und Fluxom kombiniert. Regulatorische Effekte werden durch Nutzung verschiedener Medien, aber auch mit einer Reihe von Mutanten untersucht. Von besonderer Bedeutung ist dabei die Aufteilung des Glukose-6-Phosphats zwischen Glykolyse und Pentose-Phosphat-Weg sowie die Aufteilung des Pyruvats und des Acetyl-CoA. Daneben ist das Verhältnis zwischen NAD+ und NADH2 von großem Interesse, da es Anhaltspunkte gibt, dass dadurch weitere Regulationen ausgelöst werden könnten. Schließlich wird die Rolle des Acetats bei der Regulation des Krebs-Zyklus und der Acetoinbildung untersucht. Da B. subtilis das Modellobjekt für Gram-positive Bakterien mit niedrigem GC-Gehalt ist, ist das geplante Vorhaben auch von großer wissenschaftlicher Bedeutung für Milchsäurebakterien und viele pathogene Arten.