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Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.25673/3358
Title: Charakterisierung zweier CPx-Typ ATPasen und deren Zusammenwirken mit anderen Metall-Effluxsystemen in Ralstonia metallidurans
Author(s): Legatzki, Antje
Granting Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Issue Date: 2003
Extent: Online-Ressource, Text + Image
Type: Hochschulschrift
Language: German
Publisher: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
URN: urn:nbn:de:gbv:3-000006023
Subjects: Elektronische Publikation
Hochschulschrift
Zsfassung in engl. Sprache
Abstract: In Ralstonia metallidurans werden Cadmium und Zink durch den RND-Effluxkomplex CzcCBA, das CDF-Protein CzcD und von zwei CPx-Typ ATPasen ,ZntA und CadA, aus der Zelle transportiert. Die Gene der czc-Determinante (u.a. czcCBA, czcD) sind auf dem Megaplasmid pMOL30 lokalisiert, zntA und cadA auf dem Chromosom. Die Expression von zntA von R. metallidurans im metallsensitiven Escherichia coli-Stamm GG48 vermittelt hauptsächlich Resistenz gegenüber Zink und die Expression von cadA hauptsächlich Resistenz gegenüber Cadmium. Dies beruht auf der verminderten Akkumulation der Schwermetallionen in den Zellen. Die gereinigten Proteine ZntA bzw. CadA sind in der Lage in vitro an Cd2+, Zn2+ bzw. Cu2+ zu binden. Im plasmidfreien R. metallidurans-Stamm AE104 haben die Einzelgendeletionen von zntA oder cadA nur einen mäßigen Effekt auf die Cadmium- und Zinkresistenz. In dem cadA zntA Doppelmutationsstamm verringert sich die Zinkresistenz um das 6fache und die Cadmiumresistenz um das 350fache im Vergleich zum Wildtyp AE104. Weder die Einzel- noch die Doppelmutationen beeinflussen die Zinkresistenz in Gegenwart des RND-Proteinkomplexes CzcCBA. Im Unterschied dazu wird in der cadA zntA Doppelmutante die Cadmiumresistenz nur teilweise durch die Gegenwart von CzcCBA erhöht. Die Reportergenfusion mit lacZ zeigt, dass die Expression von cadA durch Cadmium aber nicht durch Zink im R. metallidurans-Stamm AE104 induziert wird. In Abwesenheit von zntA wird cadA bei geringeren Cadmiumkonzentrationen induziert und Zink ist jetzt ebenfalls Induktor. Im Unterschied dazu wird die Expression von zntA in R. metallidurans AE104 durch Zink und Cadmium induziert. Das Induktionsprofil von zntA ändert sich bei der Abwesenheit von cadA nicht. In der Gegenwart von CzcCBA ist die Expression beider Gene, zntA bzw. cadA, verringert. Das deutet darauf hin, dass CzcCBA die cytoplasmatische Cadmium- und Zinkkonzentration effizient herabsetzt.
Cadmium and zinc are effluxed from cells of Ralstonia metallidurans by the RND-protein complex CzcCBA, the CDF-protein CzcD and by two CPx-type ATPases, CadA and ZntA. The genes of the czc-determinant (czcCBA, czcD) are located on megaplasmid pMOL30 but the cadA and zntA genes on the chromosome. Expression of zntA from R. metallidurans predominantly mediated resistance to zinc and expression of cadA predominantly mediated resistance to cadmium in the metallsensitive Escherichia coli strain GG48. Both transporters decreased the cellular content of zinc or cadmium in this organism. The purified proteins ZntA or CadA bind to Cd2+, Zn2+ or Cu2+ in vitro. In the plasmid-free R. metallidurans strain AE104, single gene deletions of cadA or zntA only had a moderate effect on cadmium or zinc resistance but zinc resistance decreased 6-fold and cadmium resistance decreased 350-fold in cadA zntA double mutation strains. Neither single nor double gene mutations affected zinc resistance in the presence of the RND-protein complex CzcCBA. In contrast, cadmium resistance of the cadA zntA double mutant could be increased only partially by the presence of CzcCBA. The reporter gene fusions with lacZ indicated that expression of cadA was induced by cadmium but not by zinc in R. metallidurans strain AE104. In the absence of the zntA gene, expression of cadA occurred at lower cadmium concentrations and zinc now served as an inducer. In contrast, expression of zntA was induced by both zinc and cadmium, and the induction pattern did not change in the absence of CadA. However, expression of both genes, zntA and cadA, was diminished in the presence of CzcCBA. This indicated that CzcCBA efficiently decreased cytoplasmic cadmium and zinc concentrations.
URI: https://opendata.uni-halle.de//handle/1981185920/10143
http://dx.doi.org/10.25673/3358
Open access: Open access publication
Appears in Collections:Hochschulschriften bis zum 31.03.2009

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