Function and regulation of the hopanoid biosynthesis during aerial mycelium formation of Streptomyces coelicolor A3(2)

• Applicant: Professor Dr. Karl Poralla (†)
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 2001 to 2004
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5329680

Die Mycel bildenden Streptomyceten zeigen nach Verbrauch von Nährstoffen eine Differenzierung: Sie wachsen aus dem Agar in die Gasphase und die Mycelfäden bilden an ihren Enden Sporenketten aus. Dieser Wechsel von der flüssigen/festen Phase in die Gasphase ist streng reguliert und mit vielfältigen Anpassungen verbunden. Sicherlich ist das Mycel in der Gasphase einem osmotischen Stress ausgesetzt: Wasser geht aus dem Luftmycel an die Umgebung verloren.Diesem Sress kann die Zelle mit drei Strategien begegnen:1. Es wird schnell Wasser aus dem Substratmycel nachgeliefert.2. Es werden Osmolyte synthetisiert, die Wassermoleküle in Cytoplasma binden.3. Die Diffusion von Wassermolekülen über die Zellgrenzschichten wird eingeschränkt.Wir versuchen zu Punkt 3 einen Beitrag zu leisten. Wir vermuten, dass die Hopanoide in der Cytoplasmamembran die Wasserdiffusion hemmen und so den Streptomyceten bei der Bewältigung von osmotischem Stress nützlich sind. Von den pentacyclischen Hopanoiden ist bekannt, dass sie die Lipide in Modellmembranen kondensieren (dichter packen) und dadurch die Wasserdiffusion einschränken. Wir haben beobachtet, dass bei Streptomyceten vorzugsweise bei der Ausbildung von Luftmycel Hopanoide gebildet werden. Mutanten, die kein Luftmycel bilden können (bald-Mutanten), zeigen keine Synthese von Hopanoiden. Wir konstruieren derzeit Streptomyces-Mutanten, die keine Hopanoide bilden. An diesen untersuchen wir den Einfluß der fehlenden Hopanoi

• DFG Programme: Research Grants