Cell envelope stress responses upon protein overproduction in Bacillus subtilis

Promotie: mw. B.C. Marciniak, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Cell envelope stress responses upon protein overproduction in Bacillus subtilis

Promotor(s): prof.dr. O.P. Kuipers

Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen

Reacties van Bacillus subtilis op de overproductie van membraaneiwitten en uitgescheiden eiwitten

Het proefschrift van Bogusia Marciniak levert kennis over de moleculaire reacties van Bacillus subtilis op de overproductie van membraaneiwitten en uitgescheiden eiwitten. De kennis kan gebruikt worden voor verdere verbetering van B. subtilis als eiwitproductie-host. Bovendien biedt haar onderzoek gedetailleerd inzicht in de rol van de cre boxen bij de genexpressieregulering door de CcpA.

B. subtilis wordt gebruikt in de productie van veel enzymen die nuttig zijn in de was- en levensmiddelenindustrie en voor de ontwikkeling van farmaceutische producten. Ondanks eerdere verbeteringen van B. subtilis als een productiestam, door veranderingen van factoren die de verschillende stadia van de productie of secretie van enzymen beperken, kan eiwitproductie nog steeds moeilijk zijn.

Marciniak heeft stressreacties geïdentificeerd die geactiveerd worden door de intensieve productie van homo- en heterologe eiwitten. Een specifieke reactie op membraanstress is door haar gekarakteriseerd, inclusief de inductie van een mogelijk membraangeassocieerde protease. Ook identificeerde zij een nieuwe repressor van deze reactie. Daarnaast onderzocht zij de onmisbaarheid van PrsA, een foldase die verantwoordelijk is voor een correcte vouwing van uitgescheiden eiwitten. Dat PrsA essentieel is, werd aangetoond omdat het indirect betrokken is bij laterale celwandbiosynthese. B. subtilis is in staat om efficiënter gebruik te maken van voedingsstoffen door de expressie van genen te reguleren via CcpA gebonden aan cre boxen. Deze regulatie is relevant voor de industrie om de kweek van cellen in grote fermentaties te optimaliseren. cre boxen zijn geanalyseerd op een genoombrede schaal. Verschillen in cre-sequenties en posities ten opzichte van de transcriptiestartsites bleken de regulerende efficiëntie te bepalen.

Bogusia Marciniak (Polen, 1983) studeerde microbiologie aan de universiteit van Wroclaw. Haar promotieonderzoek deed zij aan de RUG, bij de Molecular Genetics Group van het Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute. Het onderzoek werd gefinancierd door ALW-NWO, ESF Bacell SysMO program.