Dokument 2.pdf - OPUS-Datenbank - Universität Hohenheim

5.1 Untersuchungen zum Abbau von Ethylenglycol
Differenzielle Regulation von Membranproteinen in Pseudomonas putida JM37
nach Behandlung mit Glyoxylsäure (GXS)
Wie bereits im 2D-DIGE-Experiment zu beobachten war, zeigte der GXS-Puls die größte
Wirkung auf das Proteom von P. putida JM37. In der Membranfraktion waren 273
von 498 identifizierten Proteinen reguliert. Generell unterschied sich dieser Versuch weder
im Hinblick auf die Zahl der detektierten Features (Peptide) noch in Bezug auf
die Zahl der identifizierten Proteine signifikant von den übrigen Membran-Versuchen
(Tabelle 5.3), was einen technischen Grund für den deutlich erhöhten Anteil regulierter
Proteine unwahrscheinlich erscheinen lässt. Auffällig war lediglich die im Vergleich
zu den übrigen Membran-Experimenten geringere Varianz zwischen den verschiedenen
biologischen Replikaten eines Zustandes. Dies könnte zumindest teilweise die größere
Anzahl signifikant regulierter Proteine erklären.
Auch die Verteilung der Proteine auf die subzellulären Kompartimente unterschied sich
deutlich von den anderen durchgeführten Membranproteom-Analysen. So waren 48%
der identifizierten Proteine einer der beiden Membranen zuzuordnen. Eine mögliche Erklärung
hierfür wäre eine in diesem Experiment höhere Effizienz der Carbonatextraktion
sowie eine bessere Extraktion der Proteine aus der Membran als bei den übrigen
Membranproteom-Experimenten.
Von den 273 differentiell regulierten Proteinen wurden 80 nach GXS-Gabe vermindert,
193 verstärkt exprimiert. Um einen besseren Überblick über die 273 regulierten Proteine
zu erhalten, wurden auch hier die Proteine den 22 funktionellen Kategorien der COG-
Datenbank zugeordnet (Abbildung 5.5).
Bei dieser Einteilung zeigte sich, dass ein beträchtlicher Anteil der nach GXS-Behandlung
schwächer exprimierten Proteine den Bereichen „Translation, Ribosomal Structure
and Biogenesis“ sowie „Inorganic Ion Transport and Metabolism“ zuzuordnen waren.
Unter diesen Proteinen befanden sich eine große Anzahl Transporter, welche an der Aufnahme
von Eisen beteiligt sind, sowie das eisenbindende Protein Bakterioferritin. Die
starken Änderungen im Bereich Translation ließen sich vor allem auf die verminderte
Expression ribosomaler Proteine nach GXS-Behandlung zurückführen.
Viele der unter GXS verstärkt exprimierten Proteine konnten den Kategorien „Signal
Transduction Mechanisms“, „Intracellular Trafficking and Secretion“, „Cell Motility and
Secretion“ und „Energy Production and Conversion“ zugeordnet werden. Die induzierten
Transporter deckten dabei ein breites Spektrum verschiedener Substrate ab. Neben
Transportern für Metallionen (ExbE, ExbD) waren auch Transporter für aromatische
und aliphatische Kohlenhydrate (PP_1820, GntP) induziert. Bei einem Großteil der Signalproteine
handelte es sich um verschiedene Histidin-Kinasen (PP_0409, PP_1013,
PP_1652, etc.), welchen jedoch, nach unseren Erkenntnissen, nicht in direktem Zusammenhang
mit dem Abbau von GXS stehen. Im Bereich „Cell Motility and Secretion“ wa-
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