Studien zur Erkennung und Biogenese von Chitin mit Hilfe des Streptomyces olivaceoviridis chitinbindenden Proteins CHB1

• Main Author: Siemieniewicz, Krzysztof Wlodzimierz
• Other Authors: Prof. Dr. Hildgund Schrempf
• Format: Doctoral Thesis
• Language: German
• Published: 2005
• Subjects: Chitinbindeprotein CHB1; chb1-Mutante; Streptomyceten; Saccharomyces cerevisiae; Mikroskopie; Chitinsynthese; Chitinsynthase 1; 42.13 - Molekularbiologie; 42.30 - Mikrobiologie; 32 - Biologie; ddc:570
• Online Access: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2005090615

Streptomyceten sind in der Lage verschiedene, schwer zugängliche Naturstoffe abzubauen. Darunter stellt das Chitin, aufgrund der chemischen Zusammensetzung, nicht nur eine Kohlen-, sondern auch eine wichtige Stickstoff-Quelle dar. Neben den vielfältigen Chitinasen wird dem chitinolytischen System von Streptomyceten eine neue Klasse von Proteinen zugewiesen, die spezifisch verschiedene Formen des kristallinen Chitins sowie Chitosan erkennen und mit unterschiedlichen Affinitäten an sie binden. Das CHB1-Protein (18,7 kDa) zeigt eine starke Tendenz zu Aggregatbildung. Die biochemischen Untersuchungen lassen schließen, dass intermolekulare Disulfidbrücken dabei eine eher unwesentliche Rolle spielen und deuten auf hydrophobe Wechselwirkungen als Ursache der CHB1-Aggregierung hin. Vergleichsstudien mit CHB1-Deletionsmutanten demonstrierten, dass die Aggregation durch N- und C-terminale Domänen nicht beeinflusst wird. Die Bindestudien zeigten die Wichtigkeit der beiden Domänen für die Chitinerkennung. Eine Computervorhersage zeigte in CHB1 ein hohes Potential für die N- bzw. O-Glykosylierung von mehreren N- und T-Resten, darunter auch eines NXS/T-Glykosylierungs-Motivs. Vorläufige weitere Studien lassen eine Verknüpfung des Proteins mit kurzen Oligosacchariden vermuten. Fluoreszenzmikroskopische in situ Untersuchungen der Co-Kulturen von Streptomyceten und Mucor rouxii ermittelten eine enge Interaktion von CHB1 und chitinhaltigen Pilz-Hyphen, die als neues Subprinzip der Biofilm-Entwicklung definiert werden kann. Durch Anwendung von CHB1 wurde auch ein neuer, spezifisch für hoch assoziierte Chitin-Assemblierungen Test für Chitinsynthase-Aktivität entwickelt, welcher eine schnelle Identifizierung von Chitinsynthase-Proben ermöglicht. CHB1 wurde als Hilfsmittel in Studien zur Chitin-Biogenese in Saccharomyces cerevisiae eingesetzt.