Untersuchungen zu Energetik und Transportvorgängen bei Zymomonas mobilis

In der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen zum zellulären Energiestatus und zu Transportvorgängen bei $\textit{Zymomonas mobilis}$ durchgeführt. Die Ermittlung der energetischen Parameter zeigte, daß das anaerobe Bakterium unter glucosesupplementierten Bedingungen einen mit anderen anaeroben und aeroben Bakterien vergleichbar hohen Energiestatus aufwies. Ober einen weiten externen pH-Bereich wurde eine ausgeprägte pH-Homöostase festgestellt. Auffällig war die völlige Deenergetisierung der Zellen nach Glucoseverarmung, ein Indiz dafür, daß $\textit{Z. rnobilis}$ über keine Speicherstoffe verfügt. Die in der Literatur häufig erwähnte Salzintoleranz konnte auf einen Abbau des Membranpotentials bei erhöhten Salzkonzentrationen zurückgeführt werden. Bei der konstitutiven Aufnahme von Glutamat handelt es sich um einen Na$^{+}$-unabhängigen, reinen Protonen/Glutamat (Aspartat) -Symport, der sowohl vom Membranpotential als auch vom Protonengradienten getrieben werden kann. Hierbei wurde ausschließlich die deprotonierte Form des Glutamates vom Carrier akzeptiert, wobei eine Stöchiometrievon 2H$^{+}$ /Glutamat bestimmt wurde. Der Carrier weist neben einer hohen Maximalgeschwindigkeit einen für Aminosäuretransportsysteme ungewöhnlich hohen K$_{m}$-Wert auf. Glutamat konnte von $\textit{Z. mobilis}$ als alleinige Stickstoffquelle genutzt werden. Die Alanin-Sekretion des rekombinanten Stammes $\textit{Z. mobilis}$ CP4-thi/pZY 73 unter Alanin-Produktionsbedingungen konnte als Diffusion charakterisiert werden. Der Export wurde ausschließlich von dem über der Membran bestehenden Alaningradienten getrieben. Die Zellen wieCen einen mit dem Wildtyp von $\textit{Z. mobilis}$ vergleichbaren ATP-Gehalt auf. Das Membranpotential war aufgrund der entkoppelnden Wirkung der hohen Ammoniumkonzentrationen herabgesetzt. Ein unspezifisches "leak" anderer Aminosäurenwurde nicht festgestellt. Die Beteiligung eines Carrierproteins konnte aufgrund sich ergänzender, aussagekräftiger Indizien ausgeschlossen werden. So zeigte die Sekretion keine Sättigung, ein Gegentausch-Maximum war nicht vorhanden. Neben einer geringen Akiivierungsenergie war keine Stereoselektivität des Transportes festzustellen