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6 Diskussion
3 g/l Butanol könnte auf unmittelbare toxische Effekte des Butanols und eine damit
verbundene Stressantwort zurückzuführen sein. Auf eine ausgeprägte Stressantwort
unter 3 g/l Butanol deutet zudem die Induktion der Stressproteine Hydroperoxidase
II (PP_0115), Universal Stress Protein (PP_2132), Alkyl-Hydroperoxide-Reductase
(PP_2439), Heat Shock Protein 90 (PP_4179) und Chaperone-Associated ATPase
(PP_3095) hin. Eine generelle Beeinträchtigung der Proteinexpression kann jedoch
ausgeschlossen werden, da eine Induktion verschiedener Enzyme der β-Oxidation unter
3 g/l Butanol zu beobachten war. Die spezifische Regulation von PedE und PedI
sowie einiger weiterer Proteine wird vermutlich über PedR1 kontrolliert. Dieses bereits
in den mit Ethylenglycol durchgeführten Experimenten induzierte Regulon wurde in
Abschnitt 6.1 ausführlich besprochen.
Warum in den aus dem Bioreaktor entnommenen Proben im Rahmen der 2D-DIGE-
Experimente weder in Steady-State II noch in Steady-State III eine Induktion der
Enzyme der β-Oxidation festgestellt werden konnte, lässt sich nicht mit Sicherheit sagen.
Möglicherweise waren die entsprechenden Proteine in Spots enthalten, welche zwar
differentiell reguliert waren, aber in denen die massenspektrometrische Identifizierung
kein Ergebnis erbrachte. Zudem könnte eine Regulation durch die Fluoreszenz andere
Proteine des gleichen Spots überdeckt worden sein. Wie die Ergebnisse zeigen, konnten
mit Hilfe des alternativen 1D-Fraktionierungs-Experiments auch in den aus dem
Bioreaktor erhaltenen Proben Enzyme der β-Oxidation identifiziert werden.
Es ist zu vermuten, dass in den im Bioreaktor kultivierten Bakterien die Degradation
von Butanol als Resistenzmechanismus ausreichend war. Auch im Schüttelkolben
scheint dies nach Behandlung mit 0,5 g/l Butanol der entscheidende Resistenzmechanismus
zu sein. Nach Behandlung mit 3 g/l Butanol spielen offenbar andere Resistenzmechanismen
(Efflux, Stressproteine) eine entschiedende Rolle.
6.2.2 GeLCMSMS-Analyse der aus dem Bioreaktor
entnommenen Proben
Mit den aus dem Fermenter stammenden Proben wurde zusätzlich zu den 2D-DIGE-
Analysen und der Analyse des Membranproteoms eine GeLCMSMS-Analyse durchgeführt
(s. Kapitel 4). Daher liegen zu diesem Versuch deutlich umfangreichere Daten als
zu den Schüttelkolbenexperimenten vor. Die im folgenden Abschnitt beschriebenen Regulationen
beziehen sich, wenn nicht ausdrücklich anders erwähnt, auf die Ergebnisse
dieses Experiments.
Wie Tabelle 5.17 in Abschnitt 5.2.3.3 zeigt, waren sowohl in Steady-State II als auch
in Steady-State III verschiedene Enzyme der β-Oxidation verstärkt exprimiert. Bis
auf die Acyl-CoA Dehydrogenase (FadA) waren alle aus diesem Abbauweg induzierten
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