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Ziel der vorliegenden Arbeit war die physiologische und genetische Charakterisierung des Acetat-Stoffwechsels in $\textit{C. glutamicuin.}$ In $\textit{C. glutamicum}$ wurden die an der Aktivierung des Acetats beteiligten Enzyme Acetat-Kinase und Phosphotransacetylase sowie die Glyoxylat-Zyklus-Schlüsselenzyme Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase enzymatisch nachgewiesen. Bei Wachstum auf Acetat waren die spezifischen Airtivitäten von Acetat-Kinace und Phosphotransacetylase 7-fach, die von Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase 50- bis 200-fach höher als bei Wachstum auf Glucose. Dies zeigt, daß in $\textit{C. glutamicum}$ die Schlüsselenzyme des Acetat-Stoffwechsels durch die Kohlenstoffquelle des Mediums reguliert werden. Durch heterologe Komplementation einer $\textit{E. coli}$-Mutante wurden die Gene für Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase aus $\textit{C. glutamicum}$ isoliert. Das Isocitrat-Lyase-Strukturgen besteht aus 1296 Basenpaaren, das Malat-Synthase-Gen aus 2217 Basenpaaren. Beide Gene liegen im Chromosom von $\textit{C. glutamicum}$ nebeneinander vor, sind durch 597 Basenpaare voneinander getrennt und werden in divergenter Richtung transkribiert. In Northern-Blot-Experimenten wurde für das Transkript des Isocitrat-Lyase-Gens eine Größe von 1,5 kb, für das des Malat-Synthase-Gens eine Größe von 2,75 kb nachgewiesen. Aus diesem Ergebnis kann der Schluß gezogen werden, daß in $\textit{C. glutamicum}$ die Gene für Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase monocistronisch organisiert sind. Weitere Untersuchungen auf Transkriptionsebene ergaben für beide Gene eine 50- bzw. 200-fach gesteigerte Transkription bei Wachstum auf Acetat im Vergleich zu Wachstum auf Glucose. Das zeigt, daß Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase in $\textit{C. glutamicum}$ auf transkriptioneller Ebene reguliert werden. Isocitrat-Lyase und Malat-Synthase aus $\textit{C. glutamicum}$ wurden bis zur Homogenität gereinigt. Die biochemische Charakterisierung der Isocitrat-Lyase ergab, daß das Enzym geringe Affinität zu seinem Substrat Isocitrat besitzt (Km : 0,28 mM). Die Metabolite 3-Phosphoglycerat, 6-Phosphogluconat, Phosphoenolpyruvat, Fructose-l,6-bisphosphat, Succinat und Glyoxylat hemmten die Aktivität der Isocitrat-Lyase und zeigten Inhibitor-Konstanten zwischen 0,46 mM und 1,48 mM. Die Malat-Synthase aus $\textit{C. glutamicum}$ wies [...] |
