Citrate mediated iron transport across the cytoplasmic membrane of E. coli
Final Report Abstract
Durch die Messung der Eisencitrat -Transportraten von 57 gezielt hergestellten Mutanten wurden funktionell bedeutsame Interaktionsstellen zwischen dem Bindeprotein FecB und den Transportpoteinen FecCD bestimmt. Die vorhergesagten Arg/Glu Salzbrücken spielen eine Rolle, sind aber nicht die einzig bedeutsamen Aminosäuren für die Interaktion von FecB mit FecCD. Offensichtlich wird FecB über eine Reihe von Interaktionen an FecCD positioniert. Da Fe3+-Citrat und Fe3+ an FecB binden, Fe3+ aber nur in das Cytoplasma aufgenommen wird, erfolgt vermutlich an FecB die Dissoziation von Fe3+-Citrat in Fe3+ und Citrat. Aus der Thematik des vorangegangenen DFG Projekts BR 330/19-4 wurden im jetzigen Bewilligungszeitraum noch zwei Publikationen veröffentlicht. Die eine Publikation belegt die funktionelle Bedeutung der beiden Schleifen an der Oberfläche von FecA, die sich in der Kristallstruktur bei Beladung von FecA mit (Fe3+-Citrat)2 stark bewegen. Die andere Publikation definiert die Kontaktfläche an FecA mit FecR, die das Induktionssignal über das Periplasma und die Cytoplasmamembran in das Cytoplasma leitet. Ferner wurden Hinweise für eine Rolle der RseP Protease in der Cytoplasmamembran für die Induktion erhalten. Die Untersuchung des Vorkommens des Eisencitrat-Transportsystems erhärtet unsere These, dass E. cols K-12 die fee Gene durch horizontalen Gentransfer erhalten hat. Die Analyse der sequenzierten Bakteriengenome zeigt, dass die fecBCDE Transportgene relativ selten vorkommen (obwohl gelegentlich falsch als fee Gene annotiert), Homologe der fecAIR Regulationsgene aber häufig, was darauf hinweist, dass der Fee Regulationsmechanismus weit verbreitet ist.
Publications
- Braun, V. and Mahren S.: Transmembrane transcriptional control (surface signalling) of the Escherichia coll Fee type. FEMS Microbiol. Rev. (2005).
- Braun, V., Mahren, S., and Sauter, A.: Gene regulation by transmembrane signaling. BioMetals, 18: 507-517 (2005).
- Braun, V., Mahren, S.: Transfer of energy and information across the periplasm in iron transport and regulation. In: The Periplasm (M. Ehrmann, ed.), ASM Press, pp. 276-286 (2006).
- Breidenstein, E., Mahren, S., Braun, V.: Residues involved in FecR binding are localized on one side of the FecA signaling domain in Escherichia coll J. Bacteriol. 188:6440-6442 (2006).
- Mahren, S,, Schnell, H,, and Braun, V,: Occurrence and regulation of the ferric citrate transport system in Escherichia coll B, Klebsiella pneumoniae, Enterobacter aerogenes, and Photorhabdus luminescens. Arch. Microbiol. 184: 175-186 (2005).
- Sauter, A. and Braun, V.: Defined inactive FecA derivatives mutated in functional domains of the outer membrane transport and signaling protein of Escherichia coil K-12. J. Bacteriol. 186: 5303-5310 (2004).
