Das Projekt "Analyse des Chaperon-kodierenden dnaK Gens aus dem Heterocysten-bildenden Cyanobakterium Anabaena variabilis ATCC 29413" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. Das faedige, heterocystenbildende Cyanobakterium Anabaena variabilis ATCC 29413 ist durch Besitz zweier Mo-Nitrogenasen, die durch verschiedene Umweltbedingungen (anaerob und aerob) induzierbar sind und einem alternativen Va-Nitrogenase System gekennzeichnet. Ausserdem stellt Anabaena 29413 ein geeignetes Modellsystem zur Untersuchung der bakteriellen Differenzierung dar. Das dnaK-Gen kodiert ein Chaperon, das an der korrekten Faltung einer grossen Anzahl von Polypeptiden beteiligt ist. Die Rolle von dnaK in der Heterocysten-Differenzierung und Stickstoffixierung wird durch Mutationsanalysen und Expressionsstudien untersucht. In eigene Vorarbeiten wurde das dnaK-Gen erstmalig aus faedigen Cyanobakterien isoliert.
Das Projekt "Genetische und funktionelle Charakterisierung von Ferredoxinen und interagierenden Redoxproteinen aus Cyanobakterien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Botanisches Institut und Botanischer Garten durchgeführt. Molekulare Erkennung spielt in der Biologie eine wichtige Rolle. Die molekularen Mechanismen, welche der Wechselwirkung zwischen zwei Proteinen und deren Regulation zugrunde liegen, sind nach wie vor ungeklaert. Im vorliegenden Projekt sollen am Beispiel der cyanobakteriellen Ferredoxine und ihrer Reaktionspartner folgende Fragen beantwortet werden: Wie interagieren Proteine in der Zelle? Welche strukturellen Merkmale sind notwendig, um die physiologische Funktion zu erfuellen? Welches sind die Faktoren, die diese Reaktionsmechanismen kontrollieren? Nach den Untersuchungen mit Ferredoxin: NADP+ Reduktase (FNR; petH) werden wir die Nitritreduktase durch heterologe Expression in E. coli und gezielte Mutagenese von nirA in die Charakterisierung der Wechselwirkung von ferredoxinabhaengigen Enzymen einbeziehen. Weiterhin sind Experimente zur Regulation der Transkription von petH vorgesehen sowie die genetische Analyse und Charakterisierung des Phaenotyps von verschiedenen Ferredoxinnullmutanten von Anabaena variabilis (fdxH1 hoch minus - fdxH2 hoch minus - fdxB hoch minus. Ueber das two hybrid System wollen wir einen bislang unbekannten Elektronenuebertraeger fuer die Nitrogenase Reduktase (nifH) identifizieren. Schliesslich werden die Ursachen der Sauerstoffsensitivitaet von Proteinen am Beispiel des FdxH2-Redoxproteins untersucht.