Untersuchungen zur intrazellulären Verteilung der Komponenten des Tat-Systems in Escherichia coli

Abstract

Werden die hier präsentierten Daten der verschiedenen Experimente betrachtet, gibt es eine Reihe von Hinweisen, die darauf hindeuten, dass das Tat-System nicht gleichmäßig in der Membran verteilt ist, sondern hauptsächlich an den Polen funktioniert. So besitzen sowohl die TatB- als auch teilweise die TatC-GFP-Fusionen anscheinend eine gewisse polare Affinität, die auf eine Polarität des TatBC-Komplexes hinweist. Transportierte Tat-Substrate akkumulieren zeitabhängig an den Zellpolen, und transportinkompetente Substrate bilden definierte Punkte an den Zellpolen, solange tatA, tatB und tatC überexprimiert werden und das Signalpeptid vom Tat-System erkannt werden kann. Auch die polare Determinante MreB muss verfügbar sein. TatA-GFP befindet sich bei Überexpression gleichmäßig verteilt in der Membran. Ohne GFP-Fusion allerdings kommt TatA fast ausschließlich in langen, cytoplasmatischen Röhren vor, die oft in Kontakt mit einem oder beiden Zellpolen stehen. Dort findet wahrscheinlich auch die Interaktion mit TatB und TatC statt. Die Anwesenheit von TatC ist Grundvoraussetzung für die Beobachtbarkeit der langen, geordneten TatA-Röhren und das, obwohl TatA auch allein Röhren bilden kann. Diese Strukturen haben genau definierte Maße, scheinen untereinander verbunden zu sein und sind sehr sensitiv gegenüber Mutationen in TatA. Auch TatB spielt eine Rolle und beeinflusst die Form der Röhren, obwohl es nicht essenziell für deren Bildung ist. Es besteht wahrscheinlich eine Korrelation zwischen der Funktionalität von TatA und der Anwesenheit der Röhren, was darauf hindeutet, dass die TatA-Röhren keine einfachen Artefakte sind. Mögliche Funktionen der – unter Wildtyp-Bedingungen sicherlich sehr viel kürzeren Röhren wären zum Beispiel die Abschirmung des Transportes, um den Protonenverlust niedrig zu halten, oder auch eine Art Kanalisierung und Weiterreichung der Substrate zum TatBC-Komplex.