Regulation of HPr phosphorylation in Mycoplasma pneumoniae
Regulation der HPr-Phosphorylierung in Mycoplasma pneumoniae
by Sven Halbedel
Date of Examination:2006-11-02
Date of issue:2006-11-08
Advisor:Prof. Dr. Jörg Stülke
Referee:Prof. Dr. Jörg Stülke
Referee:Prof. Dr. Uwe Groß
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-171
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Format:PDF
Description:Dissertation
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Abstract
English
The genome of the mollicute Mycoplasma pneumoniae contains only 688 genes. Among the very few regulatory proteins retained is the HPr kinase/phosphorylase (HPrK/P) of the phosphoenolpyruvate:sugar phosphotransferase system. In this work, the in vivo activity profile of the HPrK/P under different growth conditions was studied using native Western blots. The HPrK/P was found to require externally supplied glycerol to phosphorylate its target HPr at the regulatory Ser-46 residue. For the characterization of the physiological impact of the HPrK/P, an hprK mutant was isolated using the novel transposon-based strategy of haystack mutagenesis which was developed in this work. The hprK mutant was not longer able to form HPr(Ser-P). However, cell extracts of the hprK mutant still dephosphorylate HPr(Ser-P). This finding led to the identification of the PP2C protein phosphatase PrpC as the first protein except HPrK/P which is known to remove the phosphoryl group from HPr(Ser-P).
Keywords: Mycoplasma pneumoniae; Mollicutes; HPr kinase/phosphorylase; phosphotransferase system; PP2C protein phosphatase
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Das Genom des Mollicuten Mycoplasma pneumoniae enthält lediglich 688 Gene. Zu den wenigen erhalten gebliebenen Proteinen mit regulatorischer Funktion gehört die HPr-Kinase/Phosphorylase (HPrK/P) aus dem Phosphoenolpyruvat:Zucker-Phosphotransferase-System. In dieser Arbeit wurde das in vivo Aktivitätsprofil der HPrK/P unter verschiedenen Wachstumsbedingungen mit nativen Western-Blots untersucht. Die HPrK/P ist nur in Gegenwart von Glycerol als C-Quelle aktiv und phosphoryliert unter diesen Bedingungen ihr Target HPr an der regulatorischen Position Ser-46. Für die Aufklärung der physiologischen Rolle der HPrK/P wurde eine hprK Mutante mit Hilfe der Haystack-Mutagenese einer neuartigen, in dieser Arbeit entwickelten Strategie isoliert. Die hprK-Mutante war nicht länger in der Lage, HPr(Ser-P) zu bilden, weder in vitro noch in vivo. Jedoch konnten Zellextrakte der hprK-Mutante nach wie vor HPr(Ser-P) dephosphorylieren. Dieser Befund führte zur Identifizierung der PP2C-Proteinphosphatase PrpC als dem ersten Protein neben HPrK/P selbst, welches HPr(Ser-P) zu dephosphorylieren vermag.
Schlagwörter: Mycoplasma pneumoniae; Mollicutes; HPr-Kinase/Phosphorylase; Phosphotransferasesystem; PP2C Proteinphosphatase