Transmembran-Transkriptionsinitiation des Eisencitrat-Transportsystems von Escherichia coli

• Antragsteller: Professor Dr. Volkmar Braun
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5256276

Eisen spielt eine herausragende Rolle in Redoxreaktionen. Wegen der Unlöslichkeit von dreiwertigem Eisen leiden aerobe Bakterien unter extremem Eisenmangel. Im Zuge der Charakterisierung bakterieller Eisentransportsysteme wurde am Lehrstuhl ein neuartiger Transkriptions-Regulationsmechanismus entdeckt, bei dem der induzierende Umweltfaktor nicht in die Zelle gelangt. Vielmehr bindet der Transkriptionsinduktor (Eisencitrat) an das FecA Transportprotein der äußeren Membran von Escherichia coli, das gleichzeitig als Signalprotein wirkt und die Transkription der Eisencitrat-Transportgene fecABCDE im Cytoplasma induziert. Der Signaltransfer durch die Cytoplasmamembran erfolgt über das FecR Protein, das im Cytoplasma den FecI Sigmafaktor aktiviert, der die RNA Polymerase bindet und auf den Promoter der fecABCDE Transportgene dirigiert, die dann transkribiert werden. Der Signalgeber und die am Signaltransfer in das Zellinnere beteiligten Proteine sind identifiziert, nicht jedoch die Mechanismen der Signalübermittlung und der Aktivierung des Sigmafaktors, die in diesem Antrag aufgeklärt werden sollen. Es handelt sich nicht nur um eine neuartige Signaltransduktion über drei Zellkompartmente, sondern auch um einen ungewöhnlichen Sigmafaktor, der positiv reguliert ist und eine neue DNA Bindestelle besitzt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen