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Membranproteine

Der Sec-unabhängige Proteinexport

Während viele Peptide der inneren Bakterienmembran Sec-abhängig transportiert werden (z.B. auch die Signalpeptidase Lep selbst), benötigen andere die Sec-Transportmaschinerie nicht für ihren Export. Welche Signale bestimmen nun, ob ein Protein Sec-abhängig oder Sec-unabhängig transportiert wird? Diese Frage kann noch nicht schlüssig beantwortet werden, es gibt aber ein paar Regeln für den Proteintransport in Bakterien. Unklar ist auch noch, ob der Sec-unabhängige Transport wirklich völlig unabhängig von allen Komponenten des Sec-Transportwegs geschieht.

Tab.1
Faktoren, die die Art des Transportes beeinflussen, sind:
Sec-abhängiger TransportSec-unabhängiger Transport
Das Protein hat meistens lange periplasmatische Schleifenbereiche.Das Protein hat meistens kurze, periplasmatische Schleifenbereiche.
Im Schleifenbereich sind viele positive Aminosäuren.Im Schleifenbereich sind nur wenige positive Aminosäuren.
Das Protein hat keinen periplasmatischen N-terminalen Schwanz.Das Protein hat einen periplasmatischen N-terminalen Schwanz.

Beim Sec-unabhängigen Transport werden verschiedene Exportwege unterschieden

  • Transport unter Verwendung eines ABC-Transporters. Das so transportierte Protein benötigt keine Signalsequenz und kann beide Membranen ohne ein periplasmatisches Intermediat durchqueren. Diese Systeme finden sich einerseits bei der Aufnahme von Nährstoffen oder anderen Substanzen (Bindeprotein-abhängiger Transport) als auch bei der Sekretion von Proteinen und kleinen Molekülen. Jeder ABC-Transporter ist spezifisch für ein Substrat oder eine eng verwandte Substratklasse.
  • Das Typ III- Sekretionssystem, das auch YOP-Pfad genannt wird (nach einen Virulenz-Protein aus dem Bakterium Yersinia). Diesen Transportweg findet man aber auch für eine Reihe anderer bakterieller Pathogene.
  • Das Typ IV-Sekretionssystem, bei dem Proteine und DNA von Bakterium zu Bakterium übertragen werden (Konjugativer DNA-Transfer in Agrobacterium tumefaciens).
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