Charakterisierung von LeuO und weitern LysR-Typ Transkriptionsregulatoren in Escherichia coli
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Transkriptionsregulatoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Kontrolle des genetischen Repertoires und der zellulären Reaktion auf veränderte Bedingungen in allen Organismen. Die in diesem Projekt untersuchten bakteriellen Transkriptionsregulatoren vom "LysR"-Typ (LTTRs) bilden die größte Familie der Transkriptionsregulatoren. LTTRs binden spezifische DNA-Sequenzen mit einem hohen AT-Gehalt. Somit sind LTTRs geneigte Regulatoren von horizontal erworbener DNA (mit generell höherem AT-Gehalt als das Kerngenom) und von Stressantwortgenen. Einige LTTRs spielen verschiedene Rollen im Stoffwechsel und bei der Stressreaktion, aber viele andere sind noch wenig charakterisiert. Wir haben unter anderem die LTTRs LeuO und YdcI im Modellorganismus E. coli K12 untersucht. Das cas-Operon ist der am effektivsten regulierte Locus von LeuO. Das Operon kodiert für den CRISPR-assoziierten Cascade-Komplex, eines der prokaryotischen Abwehrsysteme. Zu unseren Ergebnissen gehören die Identifizierung der Konsens-DNA- Bindungsstelle von LeuO und die Lösung der Kristallstruktur seiner regulatorischen Domäne. Unsere Daten deuten darauf hin, dass kleine strukturelle Veränderungen in der regulatorischen Domäne die spezifische DNA-Bindung deutlich verstärken. Es ist jedoch nach wie vor nicht klar, auf welchen Auslöser hin LeuO die CRISPR-Cas-Abwehr aktivieren kann. Unsere Daten deuten zu YdcI darauf hin, dass dies ein Regulator für Phosphatmangelstress ist, der unabhängig von der kanonischen Phosphatstressreaktion durch die PhoBR- Zweikomponenten-Signalgebung ist, und dass YdcI unter anderen Gene, welche für Enzyme des TCA-Zyklus kodieren, reguliert. Unsere Daten deuten darauf hin, dass YdcI einen wichtigen Stoffwechselweg an Phosphatmangel koppelt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Characterization of the pleiotropic LysR-type transcription regulator LeuO of Escherichia coli. Nucleic Acids Research, 47(14), 7363-7379.
Fragel, Susann M.; Montada, Anna; Heermann, Ralf; Baumann, Ulrich; Schacherl, Magdalena & Schnetz, Karin
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Deletion of FRT-sites by no-SCAR recombineering in Escherichia coli. Microbiology, 168(4).
Rangarajan, Aathmaja Anandhi; Yilmaz, Cihan & Schnetz, Karin
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High Abundance of Transcription Regulators Compacts the Nucleoid in Escherichia coli. Journal of Bacteriology, 204(6).
Yilmaz, Cihan & Schnetz, Karin
