Funktion und Struktur des Porins MspA von Mycobacterium smegatis

• Applicant: Professor Dr. Michael Niederweis
• Subject Area: Metabolism, Biochemistry and Genetics of Microorganisms
• Term: from 1997 to 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5390997

Die mycobakteriellen Porine sind Kanalproteine in der äußeren Zellmembran von Mycobakterien mit enormer Bedeutung für den Stofftransport der Zelle. Wir haben mspA, das erste Gen für ein Porin aus Mycobacterium smegmativ, kloniert. MspA besteht aus 20 kDa Untereinheiten, die den mit ca. 9nm längsten bisher bekannten Kanal bilden. Dieser ist extrem stabil gegenüber chemischer und thermischer Denaturierung. Damit ist MspA der Prototyp einer neuen Familie von Kanalproteinen. Eine delta-mspA Mutante besitzt eine 10-fach reduzierte Permeabilität gegenüber Cephaloridin, zeigt eine geringere Aufnahme von Glucose im Vergleich zum Wildtyp und ist resistenter gegenüber hydrophilen Antibiotika. Diese Permeabilitätsdefekte können durch die Expression des mspA Gens komplementiert werden. Aus einer Genbank der delta-mspA Mutante haben wir mspC und mspD, zwei weitere Poringene von M. smegmatis identifiziert. Wir haben gezeigt, daß M. tuberculosis mindestens zwei Porine besitzt. Die erhöhte Antibiotika-Resistenz der M smegmativ delta-mspA Mutante bietet einen genetischen Ansatz zur Klonierung der Poringene von M tuberculosis. Die Ziele des vorliegenden Antrages sind die Aufklärung der Struktur-Funktionsbeziehungen von MspA, die Klonierung von Porin-Genen von M tuberculosis und die Konstruktion eines 'Porin-freien' M smegmatis Stammes zur Analyse der Porine von M tuberculosis und zur Suche von Antibiotika mit verbesserten Transporteigenschaften für die Tuberkulose-Therapie.

• DFG Programme: Research Grants