Detaillierte Studien zu Membranproteinen
Das EU-finanzierte Projekt TRANSYS (A systems approach to defining membrane protein networks and applications) vermittelte Nachwuchsforschern Wissen zur Chemie von Membranproteinen und bakteriellen Systembiologie. Dies könnte für die Impfstoffentwicklung und Vermeidung von Lebensmittelkontaminationen relevant sein. Das Netzwerk TRANSYS warb neun Nachwuchsforscher (ESR) an, die sich näher mit der Rolle von Proteinen bei der Membraninsertion, Faltung, Komplexbildung und Interaktion befassten. Schwerpunkt war der Tat-Pfad (Twin-Arginin-Transport) bei den Mikroben Bacillus subtilis und Escherichia coli.Die Forscher charakterisierten mehrere Tat-Komplexe, bestimmten deren Rolle und Struktur und reinigten erstmals Tat-Komplexe aus E. coli auf. Das Ergebnis waren bahnbrechende Fortschritte in der Herstellung und Gewinnung rekombinanter Proteine und ein entsprechender Patentantrag. Analysen der molekularen Wechselwirkung von Tat-Proteinen und -komplexen offenbarten Faktoren, die für den produktiven Protein- und Eisentransport sowie die Bildung von Biofilmen und Tat-abhängigen Phänotypen von B. subtilis kritisch waren. Mit YkuE wurde zudem eine neue Tat-abhängige Phosphodiesterase von B. subtilis entdeckt und charakterisiert, die die Zellwand angreift.Im Gegensatz zu früheren Beobachtungen zeigte sich, dass die Lokalisierung zellulärer Prozesse dynamisch verteilt in der Membran und nicht an festen Orten stattfindet, was in neuen Protokollen für Membranproteomanalysen und Vorhersagen von Proteinstrukturen resultierte. Detailliert untersuchten die Forscher außerdem die duale Topologie und die aktive Form des multiresistenzfördernden Efflux-MDR-Proteins bei E. coli. Strukturelle und funktionelle Analysen von Gen-Clustern lieferten wichtige Informationen zum Beitrag von ABC-Transportern bei wichtigen biologischen Prozessen.Die Nachwuchsforscher präsentierten die Ergebnisse in mehreren Fachzeitschriften und auf mehreren Konferenzen. Sie lieferten damit wichtige neue Informationen zu Membranproteinen und regten zu weiteren gemeinsamen Forschungsaktivitäten an, was neue Anwendungen in der Biotechnologie sowie Lebensmittel- und Pharmabranche hervorbringen könnte.
