Dokument 2.pdf - OPUS-Datenbank - Universität Hohenheim

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PP_3739 zeigte bei einem BLAST-Alignment 76% Sequenzidentität (e-value: 1.0E-164)
mit opdK aus P. aeruginosa, einem spezifischen Porin, welches unter anderem Vanillinsäure
transportiert (Tamber et al., 2006). In unseren Analysen wurde jedoch nicht
das homologe Protein aus P. aeruginosa sondern das aus P. putida F1, welches eine
Sequenzidentität von 97% (e-value: 0.0) aufweist, identifiziert. Aufgrund der Homologie
ist zu vermuten, dass dieses ebenfalls stark regulierte Porin (185-fach) zusammen mit
PP_3740 für den Transport von Vanillin/Vanillinsäure verantwortlich ist. Zu pcaF benachbart
wurde ein ähnliches Transportsystem gefunden. Während PP_1377 (pcaF ) für
das Enzym β-Ketoadipyl CoA Thiolase, welches den letzten Schritt des β-Ketoadipate
Weges katalysiert, kodiert, handelt es sich bei dem Genprodukt von PP_1376 um den
Transporter PcaK. Dieser Transporter wurde von Nichols et al. (1997) als spezifisch
für 4-Hyroxybenzoat und Protocatechuat beschrieben. Neben seiner Rolle als Transporter
soll PcaK auch bei der Chemotaxis eine Rolle spielen (Harwood et al., 1994).
Etwas entfernt von pcaK und oberhalb des Clusters pcaBDC liegt das Gen pcaP. Dieses
Gen codiert für ein Porin der OprD Familie und ist wie auch PcaK unter Vanillin induziert.
Aufgrund seiner Nachbarschaft zu den pcaBDC -Genen sowie dem ttgABC -Efflux-
System könnte dieses Porin in Zusammenhang mit dem Transport von Intermediaten
des Protocatechuat-Metabolismus stehen. Welchen Metaboliten dieses Porin tatsächlich
transportiert, ist jedoch nicht bekannt. Das direkt benachbarte Gen PP_1382 kodiert
möglicherweise für ein „Membrane Fusion Protein“, welches jedoch in keinem unserer
Versuche identifiziert werden konnte. Ob PcaK, PcaP und PP_1382 eine funktionelle
Einheit bilden, lässt sich daher nicht mit Sicherheit sagen. Der durch PP_1378 kodierte
β-Ketodipat-Transporter PcaT, welcher zwischen den Clustern pcaF und pcaBDC
liegt, konnte ebenfalls nicht identifiziert werden. Abbildung 5.28 fasst die regulierten
Transporter/Porine zusammen.
Wie Santos et al. (2004) feststellten, kann P. putida KT2440 aufgrund seiner genetischen
Ausstattung mindestens vier Multi-Drug-Efflux-Systeme, nämlich TtgABC,
Ttg2A2B2C, MexC/MexD/OprJ und MexE/MexF/OprN, exprimieren. Hiervon waren
unter Vanillin sowohl TtgABC als auch MexE/MexF/OprN induziert. Die beiden
anderen, auf dem Chromosom kodierten Efflux-Systeme waren entweder nicht reguliert
(Ttg2A2B2C) oder konnten nicht identifiziert werden (MexC/MexD/OprJ). Während
TtgABC eine Rolle beim Transport organischer Lösungsmittel zugeschrieben wurde
(Ramos et al., 1998), steht MexE/MexF/OprN offenbar mit der Antibiotikaresistenz
von P. aeruginosa in Zusammenhang(Chloramphenicol, Trimethoprim, Fluorchinolone
und Triclosan) (Fetar et al., 2011). Fetar et al. (2011) zeigten auch, dass MexT, welcher
zur Familie der „LysR-Type Transcriptional Activators“ gehört und unter Vanillin
ebenfalls induziert war (2,2-fach), für die Expression von MexE/MexF/OprN in P. aeruginosa
essentiell ist. Eine Überexpression von MexT führte in P. aeruginosa zu einer
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