Charakterisierung des Transkriptionsfaktors CcpN aus Bacillus subtilis

Licht, Andreas

Katabolitrepression, die Fähigkeit, nicht benötigte alternative Stoffwechselwege beim Vorhandensein einer bevorzugten Nahrungsquelle abzuschalten, ist eine wichtige Eigenschaft zahlreicher Bakterien. In Bacillus subtilis wird diese Aufgabe unter anderem vom Transkriptionsfaktor CcpN übernommen, welcher für die Transkription der Gene gapB, pckA und sr1 reprimieren kann. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der erst vor kurzem identifizierte Transkriptionsfaktor detailliert untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass CcpN an den drei oben genannten Promotoren jeweils 2 Operatoren besetzt und diese kooperativ bindet. Außerdem wurden mit Hilfe von in vitro-Transkriptions-Versuchen und CD-Spektroskopie ATP und saurer pH-Wert als Aktivatoren und ADP als Repressor der CcpN-Aktivität identifiziert. Weiterhin konnte der molekulare Mechanismus der Repression durch CcpN an den drei oben genannten Promotoren aufgeklärt werden. Dabei wurde gezeigt, dass CcpN an allen Promotoren gemeinsam mit der RNA-Polymerase binden kann und auch die Bildung eines offenen Komplexes erlaubt. Am gapB-Promotor inhibiert CcpN schließlich die Transkriptionsinitiation, während es am pckA- und sr1-Promotor die RNA-Polymerase durch Kontaktierung der α-Untereinheit am Promotor arretiert. Letztendlich wurde thyB als neues, bisher unbekanntes Ziel von CcpN identifiziert und gezeigt, dass CcpN dort als Aktivator wirken kann. Zusammenfassend wurde die Wirkungsweise von CcpN anhand eines ausführlichen Modells dargestellt und damit ein wichtiger Beitrag zum Verständnis der Katabolitrepression in Bacillus subtilis geleistet.

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Licht, Andreas: Charakterisierung des Transkriptionsfaktors CcpN aus Bacillus subtilis. 2010.

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