Untersuchungen zum Überflussmetabolismus in Escherichia coli

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dementsprechend mehr Glucose um. Demgegenüber bildetet die arcA-Deletionsmutante
50% weniger Acetat als der Wildtyp. Die deutlichen Unterschiede in der Acetatbildung
machten sich aber erst bei Übergang in die stationäre Phase bemerkbar. Dies deutet darauf
hin, dass das ArcA/ArcB-Zweikomponentensystem unter bestimmten Wachstumsbedingungen
Einfluss auf die aerobe Acetatbildung hat. Die arcB-Deletionsmutante dagegen
zeigte den gleichen Phänotyp wie der Wildtyp. Möglicherweise wird ArcA in diesem Fall via
"cross talk" durch andere Sensorkinasen phosphoryliert (Wanner, 1992) oder es gibt einen
basalen Anteil an phosphoryliertem ArcA unter aeroben Bedingungen, so dass eine Bindung
an Zieloperons mit hochaffinen Bindestellen möglich ist (Lynch, 1996).
3.2. Regulation durch CRP/cAMP
CRP (catabolite regulatory protein) ist ein wichtiger Regulator in E. coli, welcher an der
Regulation von mehr als 100 Promotoren beteiligt ist (Kolb et al., 1993). CRP kann sowohl
als Aktivator als auch als Repressor der Transkription fungieren und benötigt für seine
Aktivität cAMP als Cofaktor (Kolb et al., 1993). Bei CRP-abhängigen Promotoren der Klasse I
aktiviert CRP die Transkription durch Interaktion mit der carboxyterminalen Domäne der α-
Untereinheit der RNA-Polymerase. CRP/cAMP erhöht so wahrscheinlich die Affinität der
Polymerase zum Promotor (Busby, 1999). Der Promotor des sdhCDAB - b0725 - sucABCD -
Operons Psdh enthält eine putative CRP/cAMP-Bindestelle (Wilde & Guest, 1986).
3.2.1. Charakterisierung einer cyaA-Deletionsmutante bezüglich Wachstum und
aerober Acetatbildung
Um zu überprüfen, in welcher Weise CRP/cAMP für die Regulation der aeroben Acetatbildung
von Bedeutung ist, wurde eine cyaA-Deletionsmutante hinsichtlich der aeroben Acetatbildung
charakterisiert. Dieser Mutante fehlt die Adenylatcyclase, welche die Synthese von cAMP
katalysiert. Dementsprechend kann diese Mutante keinen CRP/cAMP-Regulationskomplex
mehr bilden, welcher für die Aktivierung der Transkription des sdhCDAB - b0725 - sucABCD -
Operons erforderlich wäre. Die Kultivierung der cyaA - Mutante (BW26356) und des isogenen
Wildtypstammes als Kontrolle erfolgte in LB-Medium + 10 mM Glucose und in Minimalmedium
+ 10 mM Glucose.