Function of the TolC-like HgdD in Anabaena sp. strain PCC 7120
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Ziel dieser Arbeit war die funktionale Charakterisierung des einzigen TolC-ähnlichen Proteins in Anabaean sp. PCC 7120, welches bereits als HgdD annotiert wurde. TolC-ähnliche Proteine sind essenzielle Bestandteile der äußer Membran, welche eine wichtige Funktion in der Detoxifikation oder der Sekretion von Metaboliten in Gram-negativen Bakterien besitzen. Dieser Arbeit lag die Beobachtung zu Grunde, dass HgdD die Sekretion von Proteinen während der Heterozystendifferenzierung beeinflusst. Darüber hinaus konnten wir zeigen, dass HgdD, gemeinsam mit der Plasmamembran lokalisierte Permease SchE, essenziel für die Sekretion von Siderophoren ist. Des weitern konnten wir zeigen, dass HgdD ebenfalls eine wichtige Funktion in der Sekretion von Metaboliten besitzt. Dafür haben wir einen EtBr basierenden Assay entwickelt, mit dessen Hilfe wir die kinetischen Eigenschaften von HgdD durch Betrachtung der HgdD Mutante bestimmen konnten. Dabei konnten wir zeigen, dass HgdD eine ähnliche Funktion in der Detoxifikation im Vergleich mit anderen TolC-Proteinen besitzt. Wie erwähnt hängt die Funktion von TolC von der Bildung eines Komplexes bestehend aus TolC, einer Plasmamembran lokalisierten Permease und einem Membranfusionsproteins ab. Zur Analyse dieser Membranproten-Komplexen haben wir ein modifiziertes, native PAGE System entwickelt. Dabei war es uns möglich HgdD enthaltende Proteinkomplexe zu beobachten, welche bei 450 kDa und 600 kDa migrieren, was darauf hindeutet, dass HgdD unterschiedliche Komplexe bildet. Des weiteren haben wir eine Methode zur Bestimmung von sekretierten Proteinen entwickelt, mit der das Secretom von Anabaena derzeitig im Detail analysiert wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2009) The cell wall in heterocyst formation by Anabaena sp. PCC 7120, J. Basic. Microbiol., 49: 5-24
Nicolaisen., K, Hahn, A., Schleiff, E.
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(2010) The interplay between siderophore secretion and coupled iron and copper transport in the heterocyst-forming cyanobacterium Anabaena sp. PCC 7120. Biochim Biophys Acta. 1798: 2131-2140
Nicolaisen, K., Hahn, A., Valdebenito, M., Moslavac, S., Samborski, A., Maldener, I., Wilken, C., Valladares, A., Flores, E., Hantke, K., Schleiff, E.
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Outer Membrane Proteins. In: Prokaryotic Cell Wall Compounds. Structure and Biochemistry (Eds. H. König, H Claus and A. Varma) (2010) Springer-Verlag, pp175-230
Mirus, O., Hahn, A., Schleiff, E.
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(2011) A high-definition native PAGE system for the analysis of membrane complexes. Plant J. 67: 181-194
Ladig, R., Sommer, M.S., Hahn, A., Leisegang, M.L., Papasotiriou, D.G., Ibrahim, M., Elkehal, E., Karas, M., Zickermann, V., Gutensohn, M., Brandt, U., Klösgen, R.B., Schleiff, E.
