Ein Aktin Motor für die Chromosomen-Segregation
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die wichtigsten wissenschaftlichen Fortschritte: A) Die Depletion von MreB und von Mbl beeinflusst die Lokalisation der DNA Replikationsmaschinerie im Zentrum der Zelle, wodurch der Segregationsdefekt bei der Depletion der MreB Proteine teilweise erklärt werden kann. B) Die Depletion von MreB oder von den MreC/D Membranproleinen führt unterschiedlich schnell zum Verlust der Zellform. Durch die Erkenntnis, dass C) alle drei MreB Paraloge miteinander interagieren und sich gegenseitig beinflussen, und dass D) Mbl mit dem MreC Membranprolein interagiert, legt den Schluss nah, dass die Depletion von MreC direkt zu einem Verlust der Zellmorphologie führt, die Depletion von MreB zunächst auf Mbl wirkt, und dann indirekt auf MreC. MreB, Mbl, MreBH, MreC und MreD bilden also ein miteinander verknüpftes Gebilde zur Erhaltung der Stäbchenform dar. MreC und MreD sind vermutlich dafür zuständig, Enzyme, die die Zellwand synthetisieren (Pbps) in einem helikalen Arrangement entlang der Membran zu positionieren, so dass Zellwandsynthese entlang der lateralen Seite der Zelle entsteht, und nicht nur in der Zellmitte durch den Zellteilungsappart, wie es in Kokken der Fall ist. E) Diese Daten erklären eine weitere zuvor unerklärliche Beobachtung: in einem Medium mit hoher Konzentration an Magnesium ist eine mreB Deletion nicht mehr lethal, und Zellen segregieren ihre DNA relativ normal. Wir konnten zeigen, dass unter diesen Bedingungen jedoch Mbl nun essentiell ist, und dass eine Depletion von Mbl in der mreB Mutante komplementiert mit Magnesium zu einem Chromosomensegregations-Defekt führt. Mbl kann also unter speziellen Bedingungen die Funktion von MreB übernehmen, so dass die MreB Defekte maskiert werden. Die Anwesenheil der Paraloge ist jedoch dennoch wichtig für den Fortgang des Zellzyklus. Wie wir kürzlich gefunden haben, werden Mbl Filamente durch Magnesium stabilisiert, und können dann die Funktion von MreB übernehmen. F) Die dynamische Veränderung der MreB Filamente ist extrem wichtig für die Funktion des Proteins. Diese Daten zeigen, dass die Remodellierung des MreB Zytoskeletts wichtig für die korrekte Ausbildung der Stäbchenform. Diese Ergebnisse waren eine wichtige Grundlage für die Sachbeihilfen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2005) Bacillus subtilis actin-like protein MreB influences the positioning of the replication machinery and requires membrane proteins MreC/D and olher aclin-like proleins for proper localization. BMC Cell Biology 6: 10
Defeu-Soufo, H-J. and P. L. Graumann
- (2006) Dynamic localization and interaction wilh other Bacillus subtilis actin-like proteins are importanl for the funclion of MreB. Mol. Microbiol. 62: 1340-1356
Defeu Soufo, H-J and P. L. Graumann
