Struktur und Funktion des B. anthacis CO2-sensors BACO

Der Milzbrand (Anthrax) ist eine bakterielle Infektionskrankheit, die in erster Linie Huftiere betrifft. Durch engen Kontakt mit erkrankten Tieren oder durch Hantieren mit infizierten Tierprodukten können die Erreger auf den Menschen übertragen werden. Je nach Eintrittspforte kommt es zum Haut-, Lungen- oder Darmmilzbrand. Durch Übertreten der Erreger ins Blut entsteht die rasch zum Tod führende Milzbrandsepsis. Die Therapie der Wahl ist die frühzeitige Verabreichung von Antibiotika. Impfstoffe sind als prophylaktische Behandlung für die Zivilbevölkerung meistens problematisch aufgrund von möglichen Nebenwirkungen. Durch das Auftreten von antibiotikaresistenten Bakterienstämmen, verursacht entweder spontan oder durch gezielte molekularbiologische Techniken, bringt zum Ausdruck wie wichtig alternative therapeutische Ansätze darstellen. In dieser Arbeit soll der molekulare Mechanismus untersucht werden wie die Toxinsynthese reguliert wird. Der Milzbrandbazillus ist auf Grund einer speziellen Eiweißkapsel (Polypeptidkapsel) in der Lage, wichtigen Abwehrmechanismen der menschlichen oder tierischen Zellen zu entgehen. Er bildet bei seiner Zerstörung Toxine, die an die Umgebung abgegeben werden. Diese Toxine schädigen die Blutgefäße, die Folge sind Entzündungsreaktionen und Blutungen. Ein wichtiger Aktivator ist AtxA (Anthrax toxin activator) der die Transkription und Synthese von Anthraxtoxinen und Polypeptidkapsel reguliert. Die Genregulation von Anthraxtoxinen und Polypeptidkapsel werden durch einen erhöhten CO 2 Gehalt bei 37C ausgelöst. In unserer "Repressor Hypothese" ist AtxA fähig seine Target Gene zu aktivieren, aber nur in Anwesenheit von CO 2 . Da AtxA selbst keine CO 2 Sensordomäne besitzt, benötigt es ein zusätzliches Protein, welches eine solche besitzt. Dieses bindet als Repressorprotein an AtxA. Nachdem CO 2 an das Repressorprotein gebunden ist, löst sich der Repressor von AtxA oder unterzieht sich einer Konformationsänderung, welche AtxA erlaubt seine Target Gene zu aktivieren. Diese Arbeit soll bestätigen, daß der Repressor 118 kodiert wird durch das benachbarte Gen, pXO1-118, mittels der vorgeschlagenen Proteinkristallographischen Studien und seine Rolle als CO 2 Sensor.