Allgemeine Mikrobiologie

270 9TransportüberdieCytoplasmamembran
Na + -abhängigeDecarboxylasen
Eine besondere Klasse von primären Transportsystemen stellen Na + -
abhängige Decarboxylasen dar. Diese Transporter koppeln die biotinabhängige
Decarboxylierung von Carbonsäuren, wie Oxalat oder
Methylmalonyl-CoAmitdemExportvonNa + -Ionenundwurdenz.B.im
GärungsstoffwechselbeiKlebsiellapneumoniae,Salmonellatyphimurium
undPropionigeniummodestumgefunden.
9.2.2 SekundäreTransportsysteme
SekundäreTransportsystemenutzenalsEnergiequellevorhandeneelektrochemischeIonengradienten(z.
B.H + ,Na + ,odergeladeneorganische
Verbindungen),wiesiedurchAktivitätenprimärerTransporterentstehen.
DieSystemebestehenstetsausnureinerPolypeptidkette,dieimRegelfall
dieMembranzwölffachüberspannt.TransportiertwerdendiverseZucker,
Zuckerphosphate,Aminosäuren,Peptide,Carbonsäurenundanorganische
Ionen.SekundäreTransportsystemeverbrauchenwenigerEnergiealsprimäreTransporter.ImUnterschiedzubindeproteinabhängigenTransporternsindsekundäreSystememeistdurcheinerelativgeringeAffinität
zumSubstratundeinehoheTransportratecharakterisiert.
VerfügteinBakteriumsomitübermehrereTransportsystemefürein
Substrat,wirdderwenigerenergieaufwändigesekundäreTransporterin
derRegelkonstitutivexprimiert.Diehochaffinen,bindeproteinabhängigenTransporterwerdendagegenerstbeiniedrigenSubstratkonzentrationenoderAnwesenheiteinesbestimmtenSubstratsinduziert.
SekundäreTransporterlassensichindreiKlassenunterteilen(Abb.9.3,
Tab.9.2):
Symport.Proteine,dienacheinemSymportmechanismusfunktionieren,
transportierenSubstratundKopplungsionindiegleicheRichtung.Nach
diesemPrinziparbeitetdasbislangambestencharakterisierteTransportprotein,derLactosetransporter(LactosepermeaseoderLacY)beiE.coli.
DerTransporteinesMolekülsLactose(Milchzucker,DisaccharidausGlucoseundGalactose)istdabeiandieAufnahmeeinesProtonsgekoppelt
(Abb.9.5).
Antiport.WerdendagegenzweiSubstrateinentgegengesetzteRichtungentransportiert,sosprichtmanvoneinemAntiportmechanismus.Auf
dieseWeisewirdz.B.beidemMilchsäure-BakteriumLactococcuslactis
dieSekretioneinesStoffwechselendprodukts(Lactat)mitderAufnahme
desSubstrats(Malat)gekoppelt.
Abb. 9.5 Kopplung der Lactoseaufnahme an
den elektrochemischen Protonengradienten
über der Membran. In E. coli dient das LacY-
Protein der Aufnahme von Lactose. Proteine der
AtmungskettepumpenProtonennachaußen,wodurcheinelektrochemischerProtonengradientaufgebaut
wird. Dieser wird vom LacY-Protein zum
Transport von Lactose ins Cytoplasma genutzt.
DasProteinwechseltdabeizwischenzweiKonformationen.SH
2 ,Energiesubstrat(z.B.NADH 2 ).
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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