Allgemeine Mikrobiologie

272 9TransportüberdieCytoplasmamembran
Abb. 9.7 Koordination der Synthese von Exoenzymen
und Transportsystemen. Die Gene für
ein Stärke abbauendes Enzym (Amylase) und ein
Transportsystem, das die entstehenden Produkte
(Maltodextrine, aus bis zu sieben a-1,4-glykosidisch
verknüpften Glucoseeinheiten) in das Cytoplasma
aufnimmt, sind in einem Operon organisiertundwerdengemeinsamtranskribiert.P,Promotor;TP,Transporter.
9.2.4 ZusammenwirkenvonExoenzymen undTransport
TransportsystemesindnichtinderLage,BiopolymerewiePolysaccharide,
Proteine,NukleinsäurenoderkomplexeLipideindieZellezutransportieren.DerenVerwendungalsNährstoffesetztdeshalbdieextrazelluläre,
hydrolytische Zerlegung in kleinere Bausteine voraus. Hydrolytische
ExoenzymezumAbbaukomplexerBiopolymerewerdenvonzahlreichen,
häufiggrampositivenBakterien(u.a.derGattungenBacillus,Clostridium,
Streptomyces),aberauchvonArchaebakteriengebildet.UmeinekonzertierteAktiondieserEnzymemitderAufnahmederHydrolyseprodukte
zugewährleisten,sindindiesenBakteriendieGenefürExoenzymeund
TransportproteinehäufigineinertranskriptionellenEinheitorganisiert.
SospaltenverschiedeneAmylasenStärkeinMaltodextrine,meistMaltotriose,aberauchinMaltose,welchevoneinembindeproteinabhängigen
ABC-TransporterindieZelletransportiertwerden(Abb. 9.7).Ähnliche
ZusammenhängebestehenfürdieVerwertungandererZuckerpolymere
wieCellulose,Hemicellulose(Xylan)oderChitin.
9.3 WeitereAspektederTransportsysteme
9.3.1 BeteiligungvonTransportsystemenander
Gen-undProteinregulation
EinigeTransportproteinespieleneinewichtigeRollebeiderErkennung
vonSubstratenimMediumsowiebeiderRegulationverschiedenerStoffwechselwege.VielechemoheterotropheBakterienverwendenGlucoseals
bevorzugteKohlenstoff-undEnergiequelle.BeiVerfügbarkeitvonGlucose
werdendeshalbStoffwechselwegezurVerwertungalternativerZuckerauf
derTranskriptionsebeneabgeschaltet(Katabolitrepression).
AndieserRegulationsindKomponentendesPhosphotransferasesystemsfürGlucosebeteiligt.BeiE.coliundanderenEnterobacteriaceaehandeltessichdabeiumdasEIIA
Glc -Protein.InseinerphosphoryliertenForm
(EIIA Glc -P) aktiviert das Protein das Enzym Adenylatcyclase, das den
Botenstoff cAMP synthetisiert. In einem Komplex mit dem cAMP-
Rezeptorprotein (CRP) wirkt cAMP als Transkriptionsaktivator zur ExpressionvonGenen,derenProduktedenZellendieAufnahmeundVerwertungandererKohlenstoffquellenermöglichen.EIIA
Glc -P liegt jedoch
nurinAbwesenheitvonGlucoseinausreichenderKonzentrationvor,da
danndasSubstratfürdieÜbertragungdesPhosphatrestsfehlt.
Aus Fuchs, G. : Allgemeine Mikrobiologie (ISBN 978-313-444608-1) © Georg Thieme Verlag KG 2007
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