Pyruvat-Produktion durch acetatauxotrophe - JUWEL ...

74 ERGEBNISSE
Die Gen-Gruppe mit erniedrigtem RNA-Spiegel im YYC202-pBR322 beinhaltete
erwartungsgemäß die auf pGS87 lokalisierten Gene, d .h . aceE, aceF und lpdA sowie ein
putatives Transportprotein (YdgR) und ein hypothetisches Protein (YkfE) . Weiterhin enthielt
diese Gruppe 19 Gene, die an der Flagellenbiosynthese und der Chemotaxis von E. coli
beteiligt sind . Diese Gene sind in mehreren Operons organisiert, die auf 4 Regionen im
Genom verteilt sind : fgAMN, fgBCDEFGHIJK, tar-tap-cheRBYZ, fiFGHIJK fiLMNOQR,
flhDC, flhAB und motAB-cheAW Um zu zeigen, dass fast alle diese Gene eine reduzierte
mRNA-Menge aufwiesen, wurden die mRNA-Level dieser Gene in Tab . 15
zusammengestellt . Hier sind auch mRNA-Level, von Genen die einen p-Wert >0,05
aufwiesen oder nur einmal gemessen wurden, aufgeführt.
In der Gengruppe mit erhöhtem RNA-Level in YYC202-pBR322 waren insbesondere eine
Reihe von Genen auffällig, deren Expression in E. coli bekanntermaßen als Antwort auf
Säurestress induziert werden, nämlich gadA, gadB, hdeA, hdeB und yhiE (Masuda & Church,
2002 ; Tucker et al ., 2002) . Die Gene gadA und gadB kodieren für zwei Glutamat-
Decarboxylase-Isoenzyme, die Glutamat zu y-Aminobutyrat decarboxylieren . Dabei wird ein
Proton verbraucht, was der Ansäuerung des Cytoplasmas entgegenwirkt . Die Gene hdeA und
hdeB kodieren für zwei kleine (ca . 12 kDa) periplasmatische Proteine, die wahrscheinlich eine
ähnliche Struktur besitzen . Für HdeA wurde gezeigt, dass es bei saurem pH von der Dimer- in
die Monomer-Form übergeht. Es wird postuliert, dass HdeA als Chaperon an säure-
denaturierte Proteine bindet und dadurch ihre irreversible Aggregation verhindert, so dass sie
bei neutralem pH wieder in die native Form zurückfalten können . Auch für yhiE wurde
kürzlich beschrieben, dass es in die Säurestressantwort involviert ist. Mutationen von yhiE
führen zu einer reduzierten Säure-Resistenz . Die Überproduktion von yhiE führt zu einer
signifikant erhöhten Säure-Resistenz . Tucker et al. (2002) postulieren deswegen, dass yhiE
einen Aktivator der Glutamat-abhängigen Säure-Resistenz kodieren könnte . Zum Zeitpunkt
der RNA-Isolierung lag der pH-Wert der Kulturen bei pH 7, so dass die verstärkte Expression
des Säurestress-Gene wohl durch eine Ansäuerung des Cytoplasmas induziert wird, bedingt
dadurch, dass bei der Umsetzung von Glucose zu zwei Pyruvat auch zwei Protonen entstehen .
Neben den Säurestress-Genen zeigten noch zwei weitere Stress-Gene in YYC202-pBR322
einen erhöhten RNA-Level, die für das Chaperon GroEL und die Protein-Methioninsulfoxid-
Reduktase kodieren . Eine zweite Gruppe von Genen mit erhöhtem RNA-Level beinhaltete
Gene, die für Stoffwechselenzyme kodieren, nämlich eine putative 3-Ketoacyl-CoA-Thiolase
(YfeY), eine Succinat-Semialdehyd-Dehydrogenase (GabD), die Transketolase B (TktB)
sowie eine putative Ornithin-Aminotransferase (YgjG) . GabD könnte als Folge der Bildung