Die Rolle unbekannter Tyr/Thr/Ser-Proteinkinasen/Proteinphosphatasen im Signaltransduktionsgeschehen von Bacillus subtilis
Final Report Abstract
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass mit dem Projekt neue Erkenntnisse zu Proteinkinasen bzw. Proteinphosphatasen in der Zellphysiologie von Bakterien gewonnen werden konnten. Durch die Optimierung der 2D Gel-basierten Phosphoproteomanalyse und der Etablierung der Gel-freien Phosphoproteomanalyse stehen zwei komplementäre Methoden zur Verfügung, die es ermöglichen tiefere Einblicke in das Phosphorylierungsgeschehen bakterieller Systeme zu erhalten. Mit Hilfe dieser Techniken ist es gelungen das Phosphoproteom von B. subtilis detaillierter zu untersuchen und neue Erkenntnisse im Bereich der SigB-abhängigen Stressregulation zu erhalten. Dabei wurde die Rolle von Proteinkinasen bei der Signaltransduktion vom Stress zu SigB neu interpretiert. Ein zweiter Schwerpunkt wurde mjt der Rolle von Proteinkinasen und Proteinphosphatasen bei der Stressinduktion des CtsR-Regulons bearbeitet. Hervorzuheben sind die Ergebnisse im Bereich der Arginin-Phosphorylierung, deren Existenz zur Antragstellung noch nicht bekannt war. Hier konnten besonders große Fortschritte gemacht werden. Mit der Beschreibung von mehr als 100 Arg-Phosphorylierungsstellen wurde eine Basis für weitergehende Untersuchungen gelegt. Erste detaillierte Ergebnisse lassen auf eine große Bedeutung dieser Phosphorylierungklasse bei globalen Regulationsprozessen schließen.
Publications
- Dynamics of protein phosphorylation on Ser/Thr/Tyr in Bacillus subtilis. Proteomics. 2007; 7(19):3509-26
Eymann C, Becher D, Bernhardt J, Gronau K, Klutzny A, Hecker M
- The tyrosinde kinase McsB ist a regulated adaptor protein for ClpCP. EMBO J. 2007;26: 2061-2070
Kirstein J, Dougan DA, Gerth U, Hecker M, Turgay K
- CtsR, the Gram-positive master regulator of protein quality control, feels the heat. EMBO J. 2010; 29(21):3621-9
Elsholz AK, Michalik S, Zühlke D, Hecker M, Gerth U
- Regulation of CtsR activity in low GC, Gram+ bacteria. Adv Microb Physiol. 2010;57:119-44
Elsholz AK, Gerth U, Hecker M
- The phosphoproteome of the minimal bacterium Mycoplasma pneumoniae: analysis of the complete known Ser/Thr kinome suggests the existence of novel kinases. Mol Cell Proteomics. 2010; 9(6):1228-42
Schmidl SR, Gronau K, Pietack N, Hecker M, Becher D, Stülke J
- Activity control of the ClpC adaptor McsB in Bacillus subtilis. J Bacteriol. 2011;193(15):3887-93
Elsholz AK, Hempel K, Michalik S, Gronau K, Becher D, Hecker M, Gerth U
- CtsR inactivation during thiol-specific stress in low GC, Gram+ bacteria. Mol Microbiol. 2011;79(3):772-85
Elsholz AK, Hempel K, Pöther DC, Becher D, Hecker M, Gerth U
- In vivo phosphorylation patterns of key stressosome proteins define a second feedback loop that limits activation of Bacillus subtilis σB. Mol Microbiol. 2011; 80(3):798-810
Eymann C, Schulz S, Gronau K, Becher D, Hecker M, Price CW
- Global impact of protein arginine phosphorylation on the physiology of Bacillus subtilis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012; 109(19):7451-6
Elsholz AK, Turgay K, Michalik S, Hessling B, Gronau K, Oertel D, Mäder U, Bernhardt J, Becher D, Hecker M, Gerth U
(See online at https://doi.org/10.1073/pnas.1117483109)
