Metabolism and Recycling of N-Acetylmuramic Acid in Escherichia coli
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Nahezu alle Bakterien besitzen ein rigides Exoskelett, auch Mureinsacculus genannt, welches den Zellen ermöglicht, dem intrazellulären osmotischen Druck (Turgor) standzuhalten. Hauptbestandteil dieser Hülle ist das Murein (Peptidoglycan), ein Heteropolymer bestehend aus Glykansträngen die über kurze Peptidketten quervernetzt sind. Die Glykanstränge werden von den Aminozuckern N-Acetylmuraminsäure (MurNAc) und N-Acetylglukosamine (GlcNAc) gebildet. Während des Wachstums wird die Zellwand kontinuierlich von zelleigenen lytischen Enzymen (Autolysinen) abgebaut und das dabei entstehende GlcNAc-anhydroMurNAc-Tetrapeptid wird wieder von der Zelle aufgenommen (Recycling). Seit langem ist bekannt, dass der Peptidanteil des Abbauprodukts ohne weitere Prozessierung in der Mureinbiosynthese wiederverwertet wird. Der Verbleib des Aminozuckeranteils war jedoch bislang unbekannt. Von uns wurde die Hypothese aufgestellt, dass die Wiederverwertung von anhydroMurNAc ähnlich verläuft wie der bis dahin unbekannte Abbau von MurNAc. Aus diesem Grund wurde im Rahmen der vorliegenden Promotionsarbeit der Stoffwechsel von MurNAc in Escherichia coli untersucht. Die hier vorgestellte Arbeit beschreibt den dissimilatorischen MurNAc-Stoffwechselweg und dessen Beteilung an dem Recycling von anhydro-MurNAc, sowie die Regulation der daran beteiligten Enzyme.
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Almost all bacteria possess a rigid exoskeleton (murein sacculus) that renders the cell osmotically stable. The murein heteropolymer (or peptidoglycan) is made up of glycan chains, consisting of alternating N-acetylmuramic acid (MurNAc) and N-acetylglucosamine (GlcNAc) subunits, interlinked by short peptide bridges. To enable the insertion of new peptidoglycan during cell elongation the existing murein is continuously degraded by cell specific lytic enzymes (autolysins). Thereby generated GlcNAc-1,6-anhydro-MurNAc-tetrapeptide is transported into the cell (turnover). Since a few years it is known that the peptide moiety is effectively re-introduced in the cell wall biosynthetic pathway, while the fate of the GlcNAc-anhydroMurNAc disaccharide remained unclear. Our hypothesis was that the recycling of anhydroMurNAc might be related to the dissimilatory pathway of MurNAc, which to date was also unknown in Escherichia coli. Therefore this thesis focussed on the investigation of the MurNAc degradation. The work presented here elucidates the MurNAc metabolic pathway and its connection to the anhydroMurNAc recycling, as well as the regulation of the genes involved.
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ISO 690
JAEGER, Tina, 2007. Metabolism and Recycling of N-Acetylmuramic Acid in Escherichia coli [Dissertation]. Konstanz: University of KonstanzBibTex
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