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Bakterien-Gen

Gezielter Angriff auf Speicherproteine reguliert Eisenhaushalt in Bakterien

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Eingeschlossenes Eisen

Die Bakterienzellen ohne das Marker-Gen zeigten typische Anzeichen einer unzureichenden Eisenversorgung. Als die Wissenschaftler jedoch daraufhin den Eisengehalt der Zellen bestimmten, zeigte sich, dass er dem in der Normalform – dem so genannten Wildtyp – des Bakteriums entsprach. Wieso also die Mangelerscheinungen? Michael Bott hat eine Erklärung: „Das Eisen wird nach wie vor in den zelleigenen Speichern gesammelt und eingekapselt. Es kann jedoch nicht mehr herausgelöst werden.“ Die Zelle kann also nicht mehr auf ihre Eisenvorräte zurückgreifen.

Die Ergebnisse der Jülicher Studie legen nahe, dass das Marker-Protein eine entscheidende Rolle dabei spielt, das gespeicherte Eisen aus der Einkapselung wieder herauszulösen. „Wir wissen, dass das Protein an den Eisenspeicher gebunden wird – nicht nur im Corynebakterium, sondern auch im Tuberkulose-Erreger. Möglicherweise ist es auch dort für die Freigabe des gespeicherten Eisens verantwortlich“, so Bott. „Und Eisen ist für viele bakterielle Krankheitserreger essenziell. Ein erzwungener Mangel könnte das Wachstum dieser Erreger aufhalten, oder zumindest verlangsamen.“ Ein Antibiotikum, das das Marker-Protein angreift, könnte damit in der Zukunft bei der Tuberkulose-Bekämpfung helfen. „Wir denken auch über mögliche Anwendungen in der Biotechnologie nach, zum Beispiel bei der Entwicklung von bakteriellen Produktionsstämmen“, erklärt Bott. „Doch noch befinden wir uns in der Grundlagenforschung. Erst wenn wir die Mechanismen in den Bakterienzellen im Einzelnen verstehen, können wir den nächsten Schritt tun.“

Originalpublikation: Andreas Küberl, Tino Polen, Michael Bott: The pupylation machinery is involved in iron homeostasis by targeting the iron storage protein ferritin, DOI: 10.1073/pnas.1514529113

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