Filamentbildung und Funktion des bakteriellen Zytoskelett-Elements MreB

• Antragsteller: Professor Dr. Peter Graumann
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen ; Biochemie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 255621781

MreB ist das bakterielle Homolog von Aktin, und ist stark konserviert in vielen Phyla. Es spielt eine elementare Rolle in der Beibehaltung der Zellmorphologie, und sichert das korrekte dreidimensionale Wachstum der Zellwand. MreB bildet kurze filamentöse Strukturen direkt unter der Zellmembran, die durch intrinsische Membranaffinität von MreB an der Membran verankert sind. Die Filamente rotieren quer oder leicht schräg unter der Membran, relativ zur Längsachse der stäbchenförmigen oder helikalen Zellen, vermutlich angetrieben durch die Transglycosylaseaktivität der integralen Membranproteine, die die Glycanstränge verlängern, und damit Zellwandwachstum katalysieren. Wir haben beobachtet, dass die Bewegung von Filamenten und die Polymerisation von MreB in Filamente von Umweltbedingungen abhängt, so bewirken Nähstoffmangel oder Stressbedingungen eine starke Erniedrigung der Dynamik von MreB. Da wir und andere gezeigt haben, dass MreB mit dem Translationselongationsfaktor EF-Tu interagiert, planen wir zu untersuchen, ob diese Interaktion Information über den energetischen Zustand der Zelle zu MreB Filamenten überträgt, oder ob die stringente Antwort oder das interagierende RodZ Protein an der Signalübertragung beteiligt sind. Wir würden gerne untersuchen, ob MreB Filamente direkt durch ionische Bedingungen in der Zelle beeinflusst werden, und damit direkt als Sensor fungieren können. Wir planen neue, dynamische Interaktoren von MreB zu identifizieren und zu charakterisieren, die Signale an MreB übertragen könnten, und werden die in vitro Effekte untersuchen, die EF-Tu und RodZ auf die Architektur von MreB Filamenten ausüben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen