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Authors: Achebach, Stephanie
Title: Charakterisierung von apoFNR, einer weiteren Form des Sauerstoffsensors FNR aus Escherichia coli und von NreB, einem potentiellen Sauerstoffsensor aus Staphylococcus carnosus
Online publication date: 4-Jan-2006
Language: german
Abstract: FNR (Fumarat Nitratreduktase Regulator) ist der Sauerstoffsensor aus Escherichia coli. Bisher waren zwei Formen von FNR bekannt, der aktive Zustand, ein Dimer mit je einem [4Fe4S]-Zentrum und ein inaktiver Zustand, in dem FNR als Monomer mit je einem [2Fe2S]-Zentrum vorliegt. Die Untersuchungen dieser Arbeit geben nun Hinweise, dass es mit apoFNR eine dritte physiologische Form von FNR gibt. Es wurde die Entstehung von apoFNR aus [4Fe4S]•FNR untersucht und die biochemischen Eigenschaften von apoFNR charakterisiert. ApoFNR konnte in vitro zu [4Fe4S]•FNR rekonstituiert werden, hierbei konnte die Lagphase der Rekonstitution durch Zusatz von Glutaredoxinen zum Rekonstitutionsansatz verkürzt werden. FNR, dessen Cysteinreste in vivo unter aeroben bzw. anaeroben Bedingungen mit 4-Acetamido-4´-Maleimidylstilbene-2,2´Disulfonsäure markiert wurden, zeigt auf SDS-Gelen einen Shift zu einer höheren Masse im Vergleich zu unmarkiertem FNR. Allerdings trat in aeroben Zellen eine zusätzliche Bande bei einer niedrigeren Masse auf. Es waren hier also weniger Cysteinreste markierbar. Weiterhin wurde mit NreB ein potentieller Sauerstoffsensor aus Staphylococcus carnosus untersucht. Es wurden Hinweise auf ein Eisen-Schwefel-Zentrum vom FNR-Typ als Cofaktor gefunden. Der Einbau dieses Cofaktors war abhängig von der Anwesenheit der Cysteinreste in NreB, von der Cysteindesulfurase NifSAV und von Eisenionen. Der Cofaktor war sauerstoffempfindlich und beeinflusste die Autophosphorylierung von NreB.
FNR (fumarate nitrate reductase regulator) is the oxygen sensor of Escherichia coli. Up to now two forms of FNR were known, an active state, dimeric FNR with a [4Fe4S]-cluster per monomer, and an inactive state, a monomer with a [2Fe2S]-cluster. In this work evidences for a third physiological form of FNR, called apoFNR, are shown. The transformation of [4Fe4S] •FNR to apoFNR was analyzed and the biochemical properties of apoFNR were characterized. It was possible to reconstitute apoFNR to [4Fe4S] •FNR in vitro. The lag phase of the reconstitution was reduced by adding glutaredoxins to the reconstitution assay. If the cysteine residues in FNR were marked with 4-acetamido-4´-maleimidylstilbene-2, 2´disulfonic acid in vivo, FNR was shifted to a higher mass on SDS-PAGE compared to unmarked FNR. Aerobic cells showed an additional band at a lower molecular mass, in which less cysteine residues could be marked, compared to anaerobic cells. Furthermore NreB, a potential oxygen sensor of Staphylococcus carnosus, was analyzed. The research results indicate an iron-sulfur-cluster of the FNR-type as cofactor. Assembly of this cofactor depended on the cysteine residues of NreB, the cysteinedesulfurase NifSAV and on iron ions. The cofactor was sensitive to oxygen and influenced the autophosphorylation of NreB.
DDC: 570 Biowissenschaften
570 Life sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 10 Biologie
Place: Mainz
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-3472
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: in Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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