Metaboliten-sensierende Signal-Prozessoren in eukaryontischen photosynthetischen Mikroorganismen

01/02/2017 to 01/02/2020

Metaboliten-sensierende Signal-Prozessoren in eukaryontischen photosynthetischen Mikroorganismen:
Von molekularen Mechanismen zu zellulären Funktionen

PII Proteine gehören zu den am weitesten verbreiteten Signalmoleküle in Lebewesen. Trotz der hohen Ähnlichkeit zwischen prokaryontischen und eukaryontischen PII Proteinen konnten wir eine fundamental neue Eigenschaft in pflanzlichen PII Proteinen entdecken: Sie sensieren Glutamin über eine neue, niederaffine Bindungsstelle. Über pull-down Analysen fanden sich Hinweise dass es offensichtlich noch mehr zelluläre Ziele des PII Regulatorproteins gibt als früher angenommen. Die grundlegende Annahme dieses neuen Projektes ist es, dass PII Proteine auch in oxygen phototrophen (Mikro)organismen zentrale Metaboliten-Sensoren darstellen. In diesem Kooperationsprojekt wird die Arbeitsgruppe von Prof. Elena Ermilova (St. Petersburg) sich auf die physiologischen Auswirkungen der PII-vermittelten Signaltransduktion in Grünalgen fokussieren. Die Bedeutung für den Stoffwechsel und mögliche biotechnologische Möglichkeiten stehen dabei im Zentrum des Interesses. In der Arbeitsgruppe Forchhammer (Tübingen) werden die funktionellen molekularen und biochemischen Studien zur PII Regulation in Grünalgen durchgeführt. Es geht dabei um ungelöste Fragen zur Regulation des Schlüsselenzyms der Arginin-Biosynthese, N-Acetyl-Glutamatkinase, als auch um die Charakterisierung weiterer potentiell PII-regulierter Enzyme des Zentralstoffwechsels.