Funktion von c-di-AMP in Archaeen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sonja Verena Albers
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423460053

Zyklische Nukleotide und ihre Rolle als sekundäre Botenstoffe in der intrazellulären Signaltransduktion wurde in Bakterien eingehend studiert. C-di-AMP wurde erst kürzlich als sekundärer Botenstoff beschrieben und es wurde gezeigt, dass dieser in den meisten Bakterien unter normalen Wachstumsbedingungen essentiell ist. Im Vergleich zu Bakterien ist über zyklische Nukleotide in Archaeen nahezu nichts bekannt. Wir konnten zeigen, dass das extrem halophile Euryarchaeon Haloferax volcanii c-di-AMP herstellt. Wir haben die einzige Diadenylate-Zyklase DacZ, die im Genom von H. volcanii kodiert ist, exprimiert und aufgereinigt und konnten zeigen, dass diese in vitro c-di-AMP synthetisiert. Wie in Bakterien, ist das dacZ gene unter normalen Wachstumsbedingungen essentiell und Überexpression ist lethal in H. volcanii. Dies deutet darauf hin, dass die c-di-AMP Konzentration im Zytoplasma gezielt reguliert werden muss. Experimente mit einer H. volcanii Mutante, die niedrigere c-di-AMP Konzentration im Zytoplamsa hatte, zeigte, dass dieser Stamm unter Niederigsalz-Bedingungen ein vergrößertes Zellvolumen hatte, was auf eine Störung der Osmohomeostase hinweist. Dies deutet darauf hin, dass c-di-AMP in H. volcanii in die Regulation der Osmohomeostase involviert ist. Um die Rolle von c-di AMP in H. volcanii zu verstehen, werden wir (A) DacZ weiter charakterisieren und beschreiben, welche Rolle die N-terminale Pyruvatkinase Effektorbinde-Domäne spielt, (B) das vielschichtige Netzwerk charakterisieren, durch das c-di-AMP die Osmohomeostase in H. volcanii reguliert und (C) weitere c-di-AMP Bindeproteine und andere Proteine, die in c-di-AMP regulatorischen Netzwerken in H volcanii interagieren.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1879: Nucleotide Second Messenger Signaling in Bacteria