Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Membranbundna thiol-disulfid oxidoreduktaser som reduceras av
thioredoxin i Bacillus subtilis
Mirja Möller
Bakterier är de minsta och enklast byggda organismerna, de består av en enda cell. Men trots
det finns det många funktioner och egenskaper som de delar med celler från högre organismer
som växter och djur. Till skillnad från många större organismer, fördubblar sig bakterier
snabbt, vilket gör att de har en kort generationstid. När man gör experiment på dem får man
därför snabbt resultat.
Bacillus subtilis är en av de mest använda bakterierna i laboratorier. Naturligt lever den i
jorden eller i vatten och är ofarlig för människan, detta gör den tacksam att arbeta med.
Bacillus subtilis tillhör en typ av bakterier som bara har ett cellmembran. I detta membran
sitter många viktiga proteiner förankrade. Dessa proteiner har speciella egenskaper då de både
har kontakt med insidan av cellen och ut mot omgivningen som båda är vattenlösliga miljöer
och däremellan med det fettlösliga membranet.
Ett av dessa membranproteiner, CcdA, tror man har som funktion att transportera elektroner
från insidan till utsidan av cellmembranet. Man tror att elektronerna kommer från ett protein
som heter Tioredoxin inne i bakterien. Tioredoxin är ett protein som finns i alla organismer
och dess uppgift är att bryta och bilda viktiga s.k. disulfidbindningar i andra protein. I den
processen transporteras samtidigt elektroner. Man vet att Tioredoxin i andra bakterier
transporterar elektroner till ett protein i cellmembranet som liknar CcdA samtidigt som det
bryter en disulfidbindning i det.
Målet med mitt projekt var att undersöka om det fungerar så även i Bacillus subtilis. Jag
skulle rena fram Tioredoxin och rena fram och bryta loss CcdA från cellmembranet och se om
de samverkar med varandra. Under projektets gång stötte jag på många och tidskrävande
problem, med resultat att jag bara hann rena fram Tioredoxin och inte membranproteinet. Jag
lyckades däremot att rena fram och bryta loss ett protein från membranet som man inte
lyckats med tidigare och som man tror samverkar med CcdA.
Swedish official title: Membranbundna thiol-disulfid oxidoreduktaser som reduceras av
thioredoxin i Bacillus subtilis
Swedish credits: 20p
Supervisor: Lars Hederstedt, Cell and Organism Biology
Submission date/time: 2002-08-07
Examensarbete i biologi, naturvetenskapliga fakulteten, Lunds universitet
Membrane bound thiol-disulphide oxidoreductases reduced by
thioredoxin in Bacillus subtilis
Mirja Möller
Biology, Microbiology
Spring 2002
Abstract in English
Disulphide bonds play important roles in proteins. They often contribute to the proper folding
into stable tertiary structures and can also be needed for the function and activity of the
protein. Formation and breakage of disulphide bonds are catalysed by thiol-disulphide
oxidoreductases. Enzymes of this class have an active site with one or more reactive cysteine
residues. Thioredoxin is a cytoplasmic thiol-disulphide oxidoreductase existing in all
organisms, where it reduces disulphide bonds in proteins. Bacillus subtilis CcdA is an integral
membrane protein, involved in a late step in cytochrome c biogenesis. It is similar to the
middle part of Escherichia coli DsbD that uses the thioredoxin pathway as the source of
reducing equivalents to break disulphide bonds in periplasmic target proteins. It is suggested
that CcdA has a similar role in B. subtilis together with the thiol-disulphide oxidoreductase
ResA. In this project the aim was to study the interaction between TrxA and CcdA and other
membrane bound proteins. The trxA-gene from B. subtilis was cloned into an E. coli
expression vector and isolated by metal-affinity chromatography. Membrane bound ResA was
shown to be solubilised by non-ionic detergents.
