Unser Antrag hat zum Ziel den molekularen Regulationsmechanismus einer Gruppe von sechs Betain-Cholin-Carnitin (BCC) Sekundärtransportern in hochvirulenten Acinetobacter baumannii Stämmen zu untersuchen. Basierend auf unseren Vorarbeiten zur Struktur und zum Transport-Mechanismus von Betain und Cholin- Symportern der BCCT Familie (BetP aus Corynebacterium glutamicum und BetT1/T2 aus Acinetobacter baylyi) wollen wir zeigen, daß diese sechs Transporter kooperativ den Betain und Cholin-Pool in A. baumannii zusammen mit mechanosensitiven Kanälen (MSKanälen) kontrollieren und direkt oder indirekt in den Vesikeltransport von Substraten/Lipiden zwischen innerer und äußerer Membran involviert sind. Beide Membrantransport-Systeme werden über Änderungen des physikalischen Zustandes der Membran, bspw. Änderung in Kurvatur, Membranspannung oder Lipidzusammensetzung aktiviert, daher vermuten wir einen Zusammenhang mit dem Grad der Virulenz von Acinetobacter baumannii, bei dem bestimmte Lipide und Phospholipasen bereits als Virulenzfaktoren identifiziert wurden. Wir wollen systematisch untersuchen, wie Lipide, welche während der Infektion eine Rolle spielen, die Transkription und die Transportaktivität der BCCTs und MS Kanäle beeinflussen. Übergreifendes Ziel unserer Untersuchungen ist es die Rolle von Betain, welches als Osmolyt und Chaperon wichtige zelluläre Aufgaben erfüllt, im Infektionsprozess im Licht neuer therapeutischer Wege zu charakterisieren. Dazu werden wir ein breites Methodenspektrum anwenden, welches strukturbiologische Methoden wie Röntgenkristallographie und Einzelteilchenanalyse mittels Kryo-Elektronenmikroskopie, und Kryo-Tomographie beinhaltet, als auch spektroskopische Methoden wie Einzelmolekül FRET und Hydrogen-Deuterium-Exchange (HDX).
