Pyruvat-Produktion durch acetatauxotrophe - JUWEL ...

DISKUSSION 113
(Enzym I des Phosphotransferase-Systems), ptsG (Enzym IIBC des Glucose-PTS), manX
(Enzym IIAB des Mannose-PTS), mglAB (Untereinheiten eines Galactose-ABC-
Transportsystems), rbsC und rbsD (Untereinheiten eines Ribose-Transportsystems), dctA (C4 -
Dicarboxylatcarrier), glpF (Glycerol-Facilitator), glpT (Glycerin-3-Phosphat-Permease),
modF (Untereinheit eines ABC-Transporters für Molybdän) und ydcJ (b1423, nicht
charakterisiertes Transportprotein) . Daneben zeigten Genprodukte, die an der
Verstoffwechselung von Glycerin bzw . Glycerin-3-Phosphat beteiligt sind, einen reduzierten
mRNA-Level, nämlich glpQ (Glycerophosphoryldiester-Phosphodiesterase) und glpAB
(Untereinheiten der anaeroben Glycerin-3-Phosphat-Dehydrogenase) . Die Reduktion des
glpQT RNA-Levels lässt sich durch den erhöhten mRNA-Level von glpR erklären (einmal
auswertbar, hier aber 5,2-fach erhöhter mRNA-Level nach Pyruvat-Puls), dessen Genprodukt
als Regulator von glpQT fungiert. Die experimentellen Daten sprechen dafür, dass Pyruvat in
E. coli eine Katabolit-Repression auslöst, ein Befund, der bisher nicht in der Literatur zu
diesem Thema beschrieben wurde (Wanner et al ., 1978 ; Kolb et al., 1993 ; Postma et al.,
1993 ; Saier & Ramseier, 1996) . Erstaunlich war vor allem, dass auch ptsI und ptsG nach
Pyruvat-Zugabe einen reduzierten RNA-Level zeigten, da Glucose ja generell als die
bevorzugte C-Quelle von E. coli betrachtet wird . In weiteren Experimenten wäre es sinnvoll
zu testen, ob die beobachteten Phänomene auch dann auftreten, wenn die Zellen mit Glucose
anstelle von Glycerin kultiviert werden .
Bei der beobachteten Katabolit-Repression könnte eventuell der Transkriptionsregulator
Mlc eine Rolle spielen, der die Expression der Gene des Glucose-, Maltose- und Mannose-
Stoffwechsels reguliert (Lee et al., 2000 ; Tanaka et al., 2000) . Mlc inhibiert die Expression
seines eigenen Gens, des glucosespezifischen ptsG-Gens, der generellen PTS-Gene ptsHI
sowie des malT-Gens, das für den Aktivator des Maltose-Regulons und des
mannoseverwertenden Operons manXYZ kodiert (Decker et al., 1998) . Dass in dem DNA-
Chip-Experiment die Gene ptsG, ptsI, malT sowie manX in Anwesenheit von Pyruvat einen
reduzierten mRNA-Level zeigten, spricht für eine Beteiligung von Mlc . Allerdings wurde für
das mlc-Gen selbst kein reduzierter mRNA-Level beobachtet . Möglicherweise tritt dieser
Effekt erst zu einem späteren Zeitpunkt und nicht schon nach 2 Minuten auf. Die Rolle des
mlc-Gens bei der pyruvatvermittelten Katabolit-Repression könnte durch eine entsprechende
Transkriptom-Analyse mit einer mlc-Deletionsmutante experimentell getestet werden .