Vergleichende Analyse der Dynamik des Bindeprotein-abhängigen Histidintransporters und des Biotin-ECF-Transporters

Typische prokaryotische ABC-Transporter zur Aufnahme von Substraten in das Cytoplasma bestehen aus einem membranständigen Komplex zweier porenbildender Untereinheiten mit einem ATPase-Dimer. Zusätzlich ist ein extracytoplasmatisches Substrat-Bindeprotein erforderlich. Die derzeit diskutierte Modellvorstellung zur Funktionsweise dieser Systeme beruht vorwiegend auf strukturellen und funktionellen Informationen über den Maltose-ABC-Transporter aus E. coli/Salmonella. Dieses System besitzt jedoch einige von der Norm abweichende Eigenschaften, so dass die generelle Gültigkeit der Befunde für ABC-Importer zumindest fragwürdig erscheint. Wir schlagen vor, das Modell an dem ähnlich gut charakterisierten Histidin-Transporter (HisJ/LAO-HisQMP2) zu überprüfen. Mittels Mutationsanalysen, chemischer Quervernetzung und limitierter Proteolyse sollen Determinanten der Bindeprotein-Transporter-Erkennung sowie Konformationsänderungen der komplexbildenden Untereinheiten HisQMP2 bei verschiedenen Zuständen des Transporters untersucht werden, Durch Einbeziehung des BioMNY-Transporters soll geklärt werden, ob Modellvorstellungen von ABC-Transportern auch auf die neu entdeckte ECF-Transporter-Familie übertragbar sind. Schließlich sollen die Eigenschaften Bindeprotein-unabhängiger Mutanten des Maltose-ABC-Transporters mit denen von ECF-Transportern verglichen werden. Insbesondere wollen wir der Frage nachgehen, ob diese Mutanten, ähnlich der substratspezifischen Membrankomponente von ECF-Transportern, auch als sekundäre Transportsysteme funktionieren können.