Mutationsanalyse des Bacillus subtilis DegU-Regulators und dessen Phosphorylierung durch die DegS-Proteinkinase

Das DegS-DegU-Proteinkinase-Antwortregulator-Paar kontrolliert die Expression von Genen, die degradative Enzyme sowie andere Zellfunktionen in Bacillus subtilis kodieren. Beide Proteine wurden gereinigt. Das DegS-Protein wurde autophosphoryliert und es wurde gezeigt, dass es sein Phosphat auf das DegU-Protein überträgt. Der Phosphoryltransfer auf das Wildtyp-DegU-Protein, das in Rohextrakten vorhanden ist, wurde durch die Zugabe von 32P-markiertem DegS zur Reaktionsmischung nachgewiesen. Unter ähnlichen Bedingungen zeigten die veränderten Proteine, die von den degU24- und degU31-Allel kodiert werden, ein stärkeres Phosphorylierungssignal im Vergleich zu dem des Wildtyp-DegU-Proteins. Dies könnte auf eine erhöhte Phosphorylierung dieser veränderten Proteine hinweisen, die für die Hyperproduktion von degradativen Enzymen verantwortlich sind, die in den degU24- und degU31-Mutanten beobachtet wurde. Das degU32-Allel, das ebenfalls zur Hyperproduktion von degradativen Enzymen führt, kodiert jedoch einen modifizierten DegU-Antwortregulator, der anscheinend nicht phosphorylierbar ist. Die Expression des Hyperproduktionsphänotyps des degU32-Mutanten hängt weiterhin von der Anwesenheit eines funktionellen DegS-Proteins ab. DegS könnte daher eine konformationale Veränderung des vom degU32-kodierten Antwortregulators induzieren, die es diesem Protein ermöglicht, die Synthese degradativer Enzyme zu stimulieren. Zwei Allele, degU122 und degU146, die beide zu einer Defizienz der Synthese degradativer Enzyme führen, scheinen phosphorylierbare und nicht phosphorylierbare DegU-Proteine zu kodieren.