Cytochrome c biogenesis in Bacillus subtilis. Identification and analysis of ccdA

Sammanfattning: Popular Abstract in Swedish Cytokromer bär hem som prostetisk grupp och ingår i den energi givande andningskedjan. Cytokromer namnges beroende på strukturen av den hem-molekyl som respektive cytokrom bär. Cytokrom av a-typ innehåller hemA, cytokrom av b-typ innehåller hemB osv. Cytokrom av c-typ skiljer sig från övriga cytokrom genom att ha hemgruppen kovalent bunden till proteinet. Syntes av bakteriella c-typ cytokrom kräver en mängd olika faktorer. Det viktigaste steget i cytokrom c syntes, nämligen det kovalenta bindandet av hemgruppen till proteinet, sker på utsidan av det cytoplasmatiska membranet. Det betyder att både hemgruppen och proteinet måste transporteras separat över membranet innan sammankoppling kan ske. Bacillus subtilis är en Gram-positiv bakterie som kan bilda sporer under vissa tillväxtbetingelser. Bacillus subtilis innehåller fyra cytokrom av c-typ. De är alla bundna till membranet. Den hem-innehållande domänen exponeras däremot ut från membranet. En mutant som saknar alla c-typ cytokrom har isolerats och karakteriserats. Den muterade genen har klonats. Genen, som döpts till ccdA, kodar för ett integralt membranprotein som visar viss likhet med ett större protein, DsbD, från Escherichia coli. Mina studier har visat att CcdA proteinet krävs för syntes av både cytokrom av c-typ och syntes av sporer, vilket i sig är en indikation på att CcdA proteinet ej är direkt inblandat i varken cytokrom c eller spor syntes. Intill ccdA ligger två andra gener, vars funktion i bakterien är okänd. Dessa två gener kan inaktiveras utan någon uppenbar påverkan av cytokrom c innehållet eller förmågan att bilda sporer. DsbD tros spela en viktig roll vid bildandet av disulfidbryggor i periplasmatiska protein. Möjligen kan CcdA proteinet ha en liknande funktion. Skapande eller brytande av disulfidbryggor kan vara viktiga inslag i syntes av c-typ cytokrom. Spor syntes i sin tur kan kräva ett eller flera protein vars tre-dimensionella struktur, och därmed deras aktivitet, är beroende av disulfidbryggor.