Untersuchungen zur Rolle von Tetrahydromethanopterin- und Tetrahydrofolat-abhängigen Oxidationswegen in methylotrophen Bakterien

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julia Vorholt
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2004
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5299300

Seit langem ist der C1-Stoffwechsel von methylotrophen Bakterien Gegenstand biochemischer und genetischer Untersuchungen. Die zentrale Frage der katabolen Oxidation von Formaldehyd, dem universalen Intermediat mit methylotrophen Stoffwechsel, galt jedoch für die meisten methylotrophen Bakterien als weitgehend unverstanden. Neue Ideen ergaben sich in jüngster Zeit durch unsere Entdeckung von Tetrahydromethanopterin (H4MPT) in vielen methylotrophen Proteobakterien. Dieser C1-Überträger stellt ein strukturelles Analog zu Tetrahydrofolat (H4F) dar. Zuvor war angenommen worden, daß Tetrahydromethanopterin nur in methanogenen Archaea vorkomt. Zukünftige Untersuchungen sollen die parallel vorkommenden Tetrahydromethanopterin- und Tetrahydrofolat-abhängigen Oxidationswege in Methylobacterium extorquens AM1 vollständig aufklären helfen. Dazu gehört insbesondere die Identifikation eines aus methanogenen Archaea bekannten und in M. extorquens AM1 ebenfalls vermuteten Methanofuran-Analogs und der Enzyme Formylmethanofuran-Dehydrogenase und Formyltetrahydrofolat-Synthetase. Außerdem sollen Untersuchungen zur Funktion von Formiat-Dehydrogenasen durchgeführt werden. Hinweise auf mehrere Formiat-Dehydrogenasen finden sich auf genetischer Ebene, jedoch stehen biochemische Untersuchungen noch aus, die Aufschlüsse auf die physiologische Funktion geben könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen