Sensing, signal transduction, and conformational coupling of the transporter BetP and the two component system MtrAB from Corynebacterium glutamicum

谷氨酸棒杆菌转运蛋白 BetP 和双组分系统 MtrAB 的传感、信号转导和构象耦合

• 批准号: 5448153
• 负责人: Professor Dr. Reinhard Krämer
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Biochemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5448153?language=en
• 关键词: Sensing; signal; transduction; conformational; coupling

Prokaryoten sind regelmäßig wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt. Um sich diesen Änderungen anzupassen, besitzen Bakterien ein große Anzahl sensorischer Proteine, die sowohl für die Reizwahrnehmung als auch die Signalweiterleitung in die Zelle verantwortlich sind. Diese Proteine ermöglichen es Bakterien, ihren Metabolismus und ihre Zellzusammensetzung den vorherrschenden Umweltbedingungen anzupassen. Das Bodenbakterium Corynebacterium glutamicum wird häufig mit wechselnden externen Osmolaritäten und Temperaturen konfrontiert. Als Stressantwort akkumuliert C. glutamicum sogenannte kompatible Solute entweder durch de novo-Synthese oder durch Aufnahme aus der Umgebung. Wir haben in C. glutamicum verschiedene Systeme charakterisiert, die an der Anpassung an diese zwei Stressarten beteiligt sind. Zwei von ihnen, BetP und MtrAB, sind dabei von besonderem Interesse, weil sie in der Lage sind, unterschiedliche Umweltbedingungen wahrzunehmen. BetP ist (i) ein Betainaufnahmesystem und darüber hinaus auch in der Lage (ii) Osmo- und Kältestress zu detektieren und dabei (iii) seine Aktivität in Abhängigkeit von der Stressintensität zu regulieren. Das Zwei-Komponenten System MtrAB ist essentiell für die Expression des betP Gens als Antwort auf hyperosmotische Bedingungen oder eine Temperaturerniedrigung. Daher muss die membrangebundene Histidinkinase MtrB ebenfalls in der Lage sein, diese Umweltänderungen zu detektieren. Die Hauptfragestellungen in diesem Projekt sind (i) welcher physikalische Reiz von diesen beiden Systemen als Signal für osmotischen und Kältestress wahrgenommen wird, (ii) welche Teile der Proteine an dem Wahrnehmungsprozess beteiligt sind, und (iii) wie dieses Signal innerhalb von BetP weitergeleitet wird. Diese Fragen konnten ansatzweise für den Fall der osmotischen Stimulierung von BetP geklärt werden. Hier zeigte sich, dass der Auslöser für die Osmostress-abhängige BetP Aktivierung (aber nicht die für die Kälteaktivierung) eine Änderung der internen K+-Konzentration ist. Es konnte gezeigt werden, dass dabei die Cterminale Domain von BetP entscheidend für den sensorischen Prozess ist.

原核生物必须遵守环境法。在此过程中，我们将使用大的传感器蛋白质传感器，将其作为 Reizwahrnehmung 和 Signalweiterleitung 中的信号。蛋白质与细菌、新陈代谢和环境变化之间的关系。 Das Bodenbakterium 谷氨酸棒杆菌与外部渗透压和温度相关。 Als Stressantwort akkumuliert C. glutamicum sogenannte compatible Solute entweder durch de novo-Synthese order durch Aufnahme aus der Umgebung。 Wir haben 在 C. glutamicum verschiedene Systeme charakterisiert, die an der Anpassung 和 diese zwei Stressarten beteiligt sind。 Zwei von ihnen、BetP 和 MtrAB、sind dabei von besonderem Interesse、weil sie in der Lage sind、unterschiedliche Umweltbedingungen wahrzunehmen。 BetP ist (i) ein Betainaufnahmesystem und darüber hinaus auch in der Lage (ii) Osmo- und Kältestress zu detektieren und dabei (iii) seine Aktivität in Abhängigkeit von der Stressintensität zu regulieren。 Das Zwei-Komponenten 系统 MtrAB 是高渗透压床或温度床的 BetP Gens 表达的关键。组氨酸激酶 MtrB 的膜结构存在于检测过程中。 Die Hauptfragestellungen in diesem Projekt sind (i) welcher phykalische Reiz von diesen beiden Systemen als Signal für osmotischen und Kältestress wahrgenommen wird, (ii) welche Teile der Proteine and dem Wahrnehmungsprozess beteiligt sind, und (iii) wie dieses Signal Innerhalb von BetP weitergeleitet wird。下注时，我们会考虑到渗透刺激的下降。 Hier zeigte sich, dass der Auslöser für die Osmostress-abhängige BetP Aktivierung (aber nicht die für die Kälteaktivierung) eine änderung der internen K+-Konzentration ist. Es konnte gezeigt werden, dass dabei die Cte​​rminale Domain von BetP entscheidend für den Sensorischen Prozess ist.