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3 Einleitung

angenommen werden. So werden die selenfreien Hydrogenasen Fru und Vhu, wie

die selenfreie Formylmethanofuran-Dehydrogenase aus M. kandleri, nur bei

Selenlimitierung, die entsprechenden Selenoenzyme aber konstitutiv exprimiert

(Berghöfer et al., 1994; Vorholt et al., 1997).

Die Regulation der Transkription selenfreier Isoenzyme ist an den beiden

Gengruppen der Hydrogenasen aus M. voltae am Besten untersucht. Sie teilen sich

eine gemeinsame intergene Region, in der die jeweiligen Promotoren lokalisiert sind.

In dieser Sequenz wurden Elemente identifiziert, die sowohl für die negative, als

auch für die positive Regulation der Transkription verantwortlich sind (Noll et al.,

1999). Für ein mögliches Aktivatorprotein wurde eine Erkennungssequenz erkannt,

die jeweils in Transkriptionsrichtung vor den beiden Promotoren der selenfreien

Hydrogenasen liegt. Ein möglicher Aktivator wurde durch eine

Affinitätschromatographie gereinigt, konnte aber bislang nicht genauer charakterisiert

werden (Müller & Klein, 2001). Ein negativer Regulator wurde auf die selbe Weise

isoliert. Er gehört zur LysR-Familie prokaryotischer Regulatorproteine. Eine

Zerstörung seines Gens führte zur Transkription der Hydrogenasen-Gene in

Gegenwart von Selen (Sun, 2003).

Neben den beiden Hydrogenasen wurden in M. voltae über die 2D-Elektrophorese 5

weitere Proteine identifiziert, die nur bei Selenmangel exprimiert werden (Niess,

2001). Zwei der 5 Proteine wurden aus den Gelen ausgeschnitten und deren N-

terminale Peptidsequenz bestimmt. Von einem der beiden Proteine wurde, nach der

Behandlung mit Trypsin, zudem die Sequenz der erhaltenen Teilpeptide ermittelt.

Verwandte Proteine konnten anhand der Peptidsequenzen nur zu einem dieser

Proteine in einer Datenbanksuche gefunden werden. Es zeigte eine

Übereinstimmung von 79% der N-terminalen Sequenz zu einem Protein mit

unbekannter Funktion aus M. jannaschii. Aufgrund der geringen Längen der

erhaltenen Aminosäuresequenzen des anderen Proteins, konnten keine verwandten

Proteine gefunden werden (Niess, 2001).

Ähnliche Untersuchungen zeigten bei Selenmangel in Methanococcus maripaludis

eine erhöhte Expressionsrate des Gens einer Untereinheit der selenocysteinfreien

Hydrogenase Vhc, also dem Isoenzym der selenhaltigen Hydrogenase Vhu, der

Formylmethanofuran: Tetrahydromethanopterin-N-Formyltransferase und der H

bildenden Methylen-tetrahydromethanopterin-Dehydrogenase (Rother et al., 2003).

Die Tetrahydromethanopterin-N-Formyltransferase und die Methylen-

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