Bereits kurz nach der Entdeckung der Phototropine, einer Klasse von blaulicht- sensitiven Photorezeptoren, welche maßgeblich den Phototropismus von Pflanzen steuern, wurde in dem Bodenbakterium Bacillus subtils ein Protein mit einer sequenzhomologen photosensorischen Domäne identifiziert. Wie sich später herausstellte, handelte es sich bei dem nach seinem kodierenden Gen YtvA benannten Protein tatsächlich um einen blaulicht-sensitiven Photorezeptor, der viele Merkmale pflanzlicher Phototropine

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... ufweist. Bei beiden Rezeptortypen führt das von einer N-terminalen LOV-Domäne absorbierte Licht (λmax = 450 nm) zu einer über die sogenannte Jα-Helix vermittelten Aktivierung einer C-terminalen Effektordomäne. YtvA wurde deshalb auch als das bakterielle Pendant der pflanzlichen Phototropine betrachtet. Unklar war jedoch, wie die intramolekulare Signaltransduktion von der YtvA-LOV-Domäne über die Jα-Helix auf die YtvA-STAS-Domäne im Detail realisiert ist. Eine lichtinduzierte Entfaltung der Jα-Helix, das molekulare Schaltprinzip der Phototropine, konnte für YtvA bisher weder bestätigt noch ausgeschlossen werden und, im Gegensatz zu Phototropinen, schien das von YtvA an die Zelle vermittelte Signal auf einer lichtabhängig veränderbaren Interaktion zwischen YtvA und GTP zu basieren. Die GTP-Bindestelle wurde zwar in der YtvA-STAS-Domäne vermutet, konnte bisher aber nicht eindeutig identifiziert werden. Unklar war darüber hinaus auch, in welchem Oligomerisierungszustand (Monomer/Dimer) YtvA vorliegt und wie die Domänen (LOV & STAS) und Sequenzelemente (Ncap & Jα-Helix) innerhalb des Proteins organisiert bzw. miteinander assoziiert sind. Die Beantwortung dieser Fragen war das gemeinsame Ziel zweier Forschungsarbeiten. Während sich eine Forschungsarbeit vor allem mit der Struktur bzw. den lichtinduzierten Strukturänderungen des Volllängeproteins beschäftigte und auch die möglichen Interaktionspartner von YtvA untersuchte, befasste sich diese Arbeit vorrangig mit der Untersuchung von Struktur-Funktions-Beziehungen N- und [...]