Funktionelle Analyse von Proteinen der Gpr1/Fun34/yaaH ...

Einleitung
lässt den Schluss zu, dass die Verwertung der beiden letzt genannten Säuren der Glucoserepression
unterliegt (Rodrigues and Pais, 2000). In Y. lipolytica liegen derzeit keine Untersuchungen
zur Aufnahme von schwachen Säuren vor. Es ist nahe liegend, dass auch bei
dieser Hefe die undissoziierte Säure durch passive Diffusion in die Zelle gelangen kann.
In der Hefe S. cerevisiae konnten zwei Monocarboxylat-Proton-Symporter mit unterschiedlichen
Substratspezifitäten identifiziert werden. Wachsen die Zellen auf Essigsäure oder Ethanol,
so werden Acetat, Formiat und Propionat durch den gleichen Monocarboxylat-Proton-
Symporter transportiert. Lactat und Pyruvat können dagegen unter diesen Bedingungen nicht
aufgenommen werden (Casal et al., 1996). Während des Wachstums auf Lactat ist zusätzlich
ein Transporter für Lactat, Pyruvat, Propionat und Acetat aktiv (Cassio et al., 1987; Casal
et al., 1996). Beide Transporter werden durch Glucose, Fructose und andere Zucker vollständig
deaktiviert. Somit kann die Aufnahme schwacher Säuren nur durch passive Diffusion
stattfinden (Casal et al., 1996). Das Jen1-Protein ist in S. cerevisiae für den Lactat-Proton-
Symport verantwortlich (Casal et al., 1999; Makuc et al., 2001). Paulsen et al. (1998)
vermuteten, dass der ORF YHL008c für einen Acetat-Proton-Symporter kodiert. Dies konnte
jedoch nicht bestätigt werden (Makuc et al., 2001). Es konnte dagegen nachgewiesen werden,
dass Ycr010cp in S. cerevisiae am aktiven Transport von Acetat in die Zelle beteiligt ist.
Die Deletion von YCR010c führt im Vergleich zum Wildtyp nicht zu einer Veränderung in der
Genexpression in Gegenwart von Acetat. Somit ist dessen Genprodukt nicht an der durch
Acetat ausgelösten Stressreaktion der Zelle beteiligt (Paiva et al., 2004). Das Ycr010cp gehört
zur GPR1/FUN34/yaaH-Proteinfamilie, die im nächsten Kapitel näher beschrieben wird.
Die zelluläre Verwertung von Acetat erfolgt nach Aktivierung in Acetyl-CoA mit Hilfe Acetyl-
CoA-Synthetase über den Glyoxylatzyklus (Abb. 2).
In S. cerevisiae existieren zwei Gene für die Acetyl-CoA-Synthetase (ACS1, ACS2). Das
ACS1-Gen kodiert für ein Protein mit hoher Affinität zu Acetat (van den Berg et al., 1996).
Dieses Protein wird durch Glucose inaktiviert (de Jong-Gubbels et al., 1997) und dessen
Transkription reprimiert. Das zu Acs1p homologe Acs2p besitzt eine niedrigere Affinität zu
Acetat als Acs1p (van den Berg et al., 1996) und wird im Gegensatz zu diesem in Gegenwart
von Glucose exprimiert (de Jong-Gubbels et al., 1997; van den Berg et al., 1996). Die acs2-
Nullmutante ist nicht mehr in der Lage in Minimalmedium mit Acetat als C-Quelle zu wachsen.
Die Deletion von ACS1 führt dagegen in Minimalmedium mit Glucose, Ethanol oder
Acetat als C-Quellen zu einer Verlängerung der lag-Phase, aber beeinflusst nicht die spezifische
Wachstumsrate (van den Berg and Steensma, 1995). Kluyveromyces lactis besitzt
ebenfalls zwei Acetyl-CoA-Synthetasen (Acs1p/2p), deren transkriptionelle Regulation der in
S. cerevisiae gleicht. Im Vergleich zum Wildtyp zeigte die Nullmutante Δacs1 eine 50%ige
Reduktion der spezifischen Wachstumsrate in Medium mit Acetat als C-Quelle (Zeeman and
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