Untersuchungen zum Argininstoffwechsel bei Mycobacterium bovis ...

4. Ergebnisse
Bei der Sequenzierung des Genoms von M. tuberculosis wurde ein Gen mit
Homologie zur Arginindeiminase (arcA) von Pseudomonas aeruginosa gefunden.
Dieses Enzym vermittelt bei Pseudomonaden die anaerobe Desaminierung von
Arginin, die zur Akkumulation von Ammoniak führt. Es ist bei P. aeruginosa Teil eines
Genclusters (arcABCD), der für die Enzyme des sog. Arginindeiminasewegs kodiert.
Dieser ermöglicht es P. aeruginosa unter anaeroben Bedingungen zu wachsen und
aus Arginin ATP zu generieren (VANDER WAUVEN et al. 1984). Dabei entstehen
aus 1 mol Arginin 1 mol ATP, 2 mol NH3, 1 mol Ornithin und 1 mol CO2.
Ein Ziel dieser Arbeit ist es, zu klären, ob bei M. tuberculosis respektive BCG ein
Analogon zum Arginindeiminaseweg von P. aeruginosa existiert.
Obwohl der Arginindeiminase-Stoffwechselweg bei anderen Bakterien ausschließlich
unter anaeroben Bedingungen genutzt wird, kann Arginin auch unter aeroben
Bedingungen zu Citrullin und Ammoniak abgebaut werden. Dabei dient Ammoniak
als Stickstoffquelle für den Substratstoffwechsel. Jedoch sind für diese
Argininassimilation andere Argininabbauwege wie zum Beispiel der Arginase-Weg
und der Arginin-Decarboxylase-Weg verantwortlich. Um den Argininstoffwechsel als
Ganzes zu betrachten beziehungsweise zu klären, ob das arcA-Gen unter aeroben,
unter anaeroben oder unter beiden Bedingungen eine Rolle spielt, wurde
grundsätzlich in dieser Arbeit die Argininassimilation unter aeroben Bedingungen und
die Arginindesaminierung unter anaeroben Bedingungen untersucht.
4.1. Untersuchung des Argininstoffwechsels bei M. tuberculosis
und BCG
4.1.1. Aerobe Bedingungen
4.1.1.1. Assimilation von Arginin
Um zu überprüfen, ob M. tuberculosis und BCG unter aeroben Bedingungen
Stickstoff aus Arginin assimilieren können, wurden die Wildtypen in einem Minimal-
Medium mit 10 mM Arginin bei einer OD600 von ca. 0,03 angeimpft und über 10 Tage
bei 37°C inkubiert. Außerdem wurde der Ammoniakgehalt im Medium bestimmt.
41