Molekulare Regulation der Verwertung von Steroiden als Kohlenstoffquelle durch Comamonas testosteroni

• Antragsteller: Professor Dr. Edmund Maser
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5455901

Steroide werden von einigen Bakterien als Kohlenstoffquelle genutzt. Die katabolen Enzyme werden ökonomischerweise nur in Gegenwart der Steroid-Substrate selbst exprimiert. Dabei ist völlig unklar, ob der Regulationsmechanismus den Signalwirkungen von Steroiden bei Vertebraten entspricht. Ziel der geplanten Untersuchungen ist die Aufklärung der Signalkette, die zur Expression Steroid-metabolisierender Enzyme führt. Hierfür wurde als Modell die induzierbare 3¿-Hydroxysteroid-Dehydrogenase (3¿-HSD) aus Comamonas testosteroni gewählt. Das Enzym wurde gereinigt, funktionell charakterisiert und das entsprechende Gen (hsdA) kloniert. Die Identifizierung von einigen cis- und trans-regulatorischen Elementen erlaubte ein erstes Modell zur Regulation der hsdA Expression durch Testosteron. Im beantragten Projekt soll jetzt ein kürzlich identifiziertes Aktivatorgen der hsdA Expression molekularbiologisch und stoffwechselphysiologisch aufgeklärt werden. Weiterführende Ansätze beinhalten die mögliche Existenz eines Steroid-regulierten Operons und/oder eines Steroid-abhängigen Regulons, einschließlich der Identifizierung eines ebenfalls Steroid-induzierbaren Transportsystems in C. testosteroni. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen sowohl in anderen Bakterienspezies als auch mit anderen Steroiden verifiziert werden. Übergeordnetes Ziel ist das Verständnis der molekularen Basis einer Steroid-induzierten Genregulation in Bakterien.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen