Abb. 1: Zweikomponenten-Signaltransduktionssysteme in Photorhabdus luminescens
Bei der Besiedlung eukaryotischer Organismen treffen sowohl symbiotische als auch pathogene Bakterien zunächst auf einen für sie bedrohlichen Lebensraum. Für eine erfolgreiche Besiedlung ihres Wirtes müssen Bakterien ihren Wirt genau erkennen und sich den physiologischen Bedingungen im Wirt schnell anpassen. Um das zu gewährleisten sind Bakterien mit spezifischen Signaltransduktionssystemen ausgestattet. Photorhabdus luminescens ist ein Gram-negatives Enterobakterium, welches sowohl eine symbiotische als auch eine pathogene Lebensphase hat. Die Bakterien leben in Symbiose mit Bodennematoden und sind gleichsam hoch pathogen gegenüber Insekten. Wir haben ein Zweikomponenten-Signaltransduktionssysteme in P. luminescens identifiziert, die für die Besiedlung von Insektenlarven entscheidend sind: das KdpD/KdpE-System. In Escherichia coli reguliert das System die Produktion eines hoch affinen K+-Transporters, welcher bei K+-Limitation für des Überleben der Bakterien essentiell ist. Es ist unklar, wieso P. luminescens bei der Besiedlung des Insektenwirtes einen erhöhten K+-Bedarf hat und wie unter diesen Bedingungen das Kdp-System überhaupt aktiviert werden kann, da Hämolymphe einen hohen K+-Gehalt aufweist. In dem vorliegenden Projekt wollen wir die Verbindung zwischen K+-Bedarf und Pathogenität aufklären sowie den molekularen Mechanismus der KdpD/KdpE-Signaltransduktion in P. luminescens näher untersuchen.