zum Directory-modus

Regulation der Enzymkonzentration

Katabolitrepression: Regulation des Phosphoenolpyruvat-abhängigen Phospho-Transferase-Systems (PTS) bei E. coli

Beim PTS handelt es sich um ein komplex aufgebautes System aus Enzymen und Gruppenübertragungsproteinen. Die Regulation dieses Systems erfolgt über die so genannte Katabolitrepression, d.h. dass der aktive Transport von Zuckern durch diese Transportsysteme gehemmt wird, wenn einer der durch das System transportierten Zucker in der Zelle im Überfluss vorhanden ist. Die Hemmung selbst wird durch die cAMP-Konzentration vermittelt. cAMP aktiviert die Transkription von Genen, die für verschiedene Zucker-Transportproteine codieren. Nimmt die Zuckerkonzentration zu, verringert sich die Menge an cAMP, wodurch wiederum die Synthese dieser Proteine verringert wird.

Diese Kontrolle hängt vermutlich mit E III zusammen. In Abwesenheit des Zuckers (beispielsweise von Glucose im Falle von E IIIg) heftet sich dieses Enzym in seiner phosphorylierten Form an (im Falle der Glucose als E IIIg ~ P). Dadurch wird die Adenylat-Cyclase aktiviert, was wiederum zu einer Erhöhung der cAMP-Konzentration führt. Ist Glucose außerhalb der Zelle im Überfluss vorhanden, nimmt die Fließgleichgewichtskonzentration von E IIIg ~ P ab, da es für den Glucose-Transport seine Phosphoryl-Gruppe auf Glucose überträgt. Somit wird die Adenylat-Cyclase inaktiviert. Infolge dessen sinken die cAMP-Konzentration und die Synthese der Transportproteine und -enzyme. Der Zucker-Transport verlangsamt sich.

Abb.1

Regulation des PTS-Systems

Seite 2 von 8