Aufbau und Funktion des Typ-III Proteinexportsystems des bakteriellen Flagellums

Viele Bakterien, wie Salmonella Typhimurium, nutzen die Rotation des Flagellums um sich in verschiedenen Umgebungen gerichtet zu bewegen. Das Flagellum besteht aus drei Hauptbestandteilen: einem Basalk?rper, einem gebeugten Adapterstück und einem langen Filament. Das Flagellum von Bakterien ist funktional und strukturell mit dem Virulenz-assoziierten Injektisomsystem von pathogenen Bakterien verwandt. Beide Systeme nutzen ein Typ-III Sekretionssystem (T3SS) um den Export von Substratproteinen in Abh?ngigkeit des Protonengradienten zu energetisieren. Der Proteinexport via T3SS ist essenziell für den Aufbau des Flagellums, des Injektisomsystem, sowie für die Sekretion von Effektorproteinen. Die Kernkomponenten des Exportapparats bestehen aus einem cytoplasmatischen ATPase-Komplex, sowie sechs Membranproteinen, welche den Protonengradienten für die Sekretion von Substratproteinen nutzen. Ein Verst?ndnis des Mechanismus der Proteinsekretion auf molekularer Ebene ist allerdings nicht vorhanden. Es wird angenommen, dass ein Komplex aus den Membranproteinen FliOPQR den Sekretionskanal des T3SS des Flagellums bildet. Diese Proteine sind essentiell für die Funktion des T3SS und Aufbau des Flagellums. Jedoch fehlen weitergehende 金贝棋牌 bezüglich der St?chiometrie des Komplexes, der Orientierung der Transmembrandom?nen, Interaktionen zwischen Untereinheiten, sowie der molekularen Funktion des Proteintransports. Das Membranprotein FliP ist die meistkonservierte Komponente des T3SS. Auf Grundlage von vorl?ufigen Daten und bio-informatischen Analysen ist unsere Arbeitshypothese, dass Oligomere von FliP den Proteinsekretionskanal des T3SS bilden. Das Ziel dieses Projekts ist es die molekulare Funktion von FliP mit Hilfe einer synergistischen Kombination von Bioinformatik, Genetik und Biochemie aufzukl?ren. Wir werden zun?chst eine Cysteinmutagenesestrategie benutzen, um die Orientierung von Sekund?rstrukturelementen von FliP zu bestimmen. Anschlie?end werden wir biochemische und elektronentomographische Ans?tze benutzen, um Interaktionen und die sub-zellul?re Lokalisation von Proteindom?nen innerhalb des T3SS Proteinsekretionskanals zu bestimmen. In einem komplement?ren Ansatz werden wir unterstützend verschiedene Mutagenesestrategien verwenden, um die Funktion des FliP Komplexes zu untersuchen. Diese 金贝棋牌 werden es uns erm?glichen ein strukturelles Modell des FliP Sekretionskanals iterativ zu verbessern mit dem Ziel ein pseudo-atomares Modell des T3SS Kernkomplex zu generieren. Zusammenfassend werden wir durch die Erkenntnisse dieses Projekts ein mechanistisches Verst?ndnis bezüglich der Funktion des bakteriellen T3SS und des Aufbaus von Multiproteinkomplexen erhalten.