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Abstract:
Das C-Signal von Myxococcus xanthus ist ein interzelluläres Signal-Molekül, welches die Aggregation von Zellen zu Fruchtkörpern, die Sporulation und die Expression von Genen nach 6 Stunden Entwicklung induziert. Bei dem C-Signal handelt es sich um ein 17 kDa Protein (p17), welches in der äußeren Membran verankert ist und durch die proteolytische Spaltung des 25 kDa CsgA-Proteins (p25) entsteht. Es konnte gezeigt werden, dass die Protease (PopC), die in die Spaltung von p25 involviert ist, eine Serine Protease ist, dass sie während der Entwicklung hoch reguliert und voraussichtlich sekretiert wird (Lobedanz & Sogaard-Andersen, 2003). Basierend auf diesen Informationen wurde eine dreistufige Strategie zur Identifizierung von popC Kandidaten entwickelt. Als erstes wurden 146 Gene im M. xanthus Genom gefunden, die für Proteasen kodieren. 32 dieser Gene kodieren für sekretierte Serin Proteasen. Als zweites wurde auf die biochemischen Charakteristika dieser Proteasen geschaut und zu letzt die Daten von DNA-Microarrays bzw. der quantitativen real-time PCR herangezogen. Somit wurden 8 Gene gefunden, die während der Entwicklung reguliert werden. Nur die Inaktivierung von MXAN0206 führt zu einem Defekt während der Entwicklung. Die MXAN206 Mutante wird von hier an popC Mutante genannt. Die popC Mutante kann nur wenig aggregieren, aber keine Fruchtkörper ausbilden und hat einen signifikanten Defekt in der Sporulation. Zudem kann in der popC Mutante kein p17 detektiert werden. popC kodiert für eine 51 kDa Subtilisin-ähnliche Protease mit einer für Subtilisin charakteristischen katalytischen Triade. Eine „Active-Site“ Mutante von popC zeigt den gleichen Entwicklungsphänotyp wie eine popC Mutante und ist unfähig p17 zu synthetisieren. PopC kommt sowohl in vegetativen als auch in hungernden Zellen vor, aber es wird während der Entwicklung selektiv sekretiert. Weiterhin konnte in vitro gezeigt werden, dass gereinigtes PopC p25 direkt zu p17 spalten kann. Wir vermuten, dass regulierte MXAN0206 Sekretion ein Garant dafür ist, dass nur während der Entwicklung p25 und PopC im gleichen Zellkompartiment zu finden sind und somit die p17-Synthese auf hungernde Zellen beschränkt ist.
