Dokument 2.pdf - OPUS-Datenbank - Universität Hohenheim

6.2 Butanol
sowie die Induktion von PedR1 (ErbR) und PedS1 (ErcS’) unter Ethylenglycol in P.
putida KT2440 stellen einen weiteren Hinweis dar. Die entsprechenden Proteine waren
in P. putida JM37, bis auf die in diesem Stamm nicht identifizierten Proteine PedS1
und PqqC, nach Ethylenglycol-Gabe ebenfalls induziert.
Auffällig ist, dass PedE und PedI in P. putida GN259 sowohl in den 2D-DIGE-Experimenten
als auch bei der Analyse des Membranproteoms eine Induktion unter Ethylenglycol
zeigten, obwohl PedR1 in diesen Experimenten nicht identifiziert werden konnte.
In diesem Zusammenhang kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich PedR1 in dem
2,9-fach regulierten, aber nicht identifizierten Spot 1311, welcher aufgrund seiner Position
PedR1 enthalten könnte, befindet. Die verringerte Induktion der an der Ethylenglycol-Oxidation
beteiligten Enzyme, könnte auf den Knockout von aceA in P. putida
GN259 zurückzuführen sein. Wie Kretzschmar et al. (2008) zeigten, wurde ein vergleichbarer
Effekt auch in P. aeruginosa in Hinblick auf die Oxidation von Ethanol beobachtet.
Um eine Rolle der zu den Regulatoren in P. aeruginosa homologen Proteine auch
für die Regulation des Ethylenglycol Abbaus in P. putida KT2440 sicher nachzuweisen,
sowie deren hierarchische Anordnung aufzuklären, bedarf es weiterer Untersuchungen.
Eine Inaktivierung von PedR1 (ErbR) und eine anschließende Beobachtung der Induktion
von PedE und PedI wäre hierzu ein erster Schritt. Dieses Experiment könnte zudem
Aufschluss darüber geben, ob PedH ebenfalls der Kontrolle von PedR1 unterliegt, wie es
die Ergebnisse von Vrionis et al. (2002) in P. putida ATCC 11172 nahelegen. Während
Arias et al. (2008) davon ausgehen, dass es sich bei PedS1 (ErcS’) um die Sensorkinase
von PedR1 (ErbR) handelt, legen Versuche von Mern et al. (2010) nahe, dass die zu
ErbR gehörende Sensorkinase in P. aeruginosa noch nicht identifiziert wurde.
Obwohl Ethanol das bevorzugte Substrat der Alkohol-Dehydrogenase ExaA ist, werden
offenbar auch viele weitere Alkohole und auch Terpene über dieses Enzym abgebaut
(Mern et al., 2010; Chattopadhyay et al., 2010). Einen weiteren Einblick in die Regulation
des Metabolismus von Alkoholen in P. putida KT2440 gibt daher der folgende
Abschnitt, welcher sich mit dem Abbau von Butanol befasst.
6.2 Butanol
Im Rahmen der Untersuchung der Butanol-Toleranz und des Butanol-Metabolismus
wurden sowohl Experimente in Schüttelkolben, als auch in Fermentern durchgeführt.
Diese unterschieden sich neben dem grundsätzlich verschiedenen Versuchsaufbau auch
in der Menge des zugegebenen Butanols und der Versuchsdurchführung. So wurden
im Schüttelkolben-Experiment (Hauptkultur) insgesamt neun Kolben mit 100 ml M12-
BVT Medium mit 2 g/l Glucose als Kohlenstoffquelle auf eine Start-OD 600 von 0,02
207