Nitrogene regulation in bacteria: PII-homologus proteins function as central signal integrators and versatile signal transductors

• Applicant: Professor Dr. Karl Forchhammer
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2000 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5257810

Das PII-Signalübertragungssystem ist eines der Paradigmen bakterieller Signaltransduktion. Durch neueste Forschungsergebnisse, u.a. aus meinem Labor, zeichnet sich ab, daß dieses System als zentrale Steuerungseinheit des stickstoff-assimilierenden Stoffwechsels von fundamentaler Bedeutung ist. Zunehmend wird klar, daß die bisher charakterisierten Mechanismen nur einen Teil eines komplexen Regulationssystems beschreiben. In Proteobakterien existieren PII-paraloge Proteine, die untereinander Heterotrimere bilden können. Darüber hinaus zeigen Sequenzanalysen die ubiquitäre Verbreitung dieses Proteins: PII-Homologe wurden in Vertretern aller drei Urreiche gefunden; es zählt damit zu den am höchsten konservierten Signalproteinen in der Natur. Nicht zuletzt durch unsere Arbeit zur PII-Phosphorylierung in Cyanobakterien wurden biologische Variationen über das Thema "PII-Signaltransduktion" in verschiedenen Abstammungslinien erkannt. Sequenzanalysen deuten auf bisher unbekannte PII-Modifikationsmechanismen in Bacilliaceae hin. Mit diesem Antrag wollen wir unsere Arbeiten über die Heterotrimerisierung PII-paraloger Proteine in E. coli vertiefen, die Mechanismen der Signalübertragung durch PII in Cyanobakterien weiter aufklären und neue Einblicke in das PII-System Gram-positiver Endosporenbildner erhalten.

• DFG Programme: Research Grants