Wzy-abhängiger Signalweg
Simon Bushell, Hexian Huang

Die meisten gramnegativen Bakterien enthalten Lipopolysaccharid (LPS) als Hauptbestandteil der äußeren Membran. LPS wird durch einen gut konservierten Anker, Lipid A, gebildet, der über ein kurzes Kern-Oligosaccharid mit einem stammspezifischen O-Antigen-Polysaccharid (O-PS) verbunden ist (Stenutz et al, 2006) (Raetz & Whitfield, 2002). LPS ist sehr wichtig für die Interaktion mit der Immunabwehr des Wirts, und das Vorhandensein von O-PS spielt eine Rolle bei der Resistenz gegen die komplementvermittelte Abtötung (Joiner, 1988). Bisher wurden nur drei Arten von bakteriellen Glykansynthesesystemen beschrieben: der Wzy-abhängige Weg, der Synthase-abhängige Weg und der ATP-bindende Kassette (ABC) Transporter-abhängige Weg (Cuthbertson et al., 2010).
Der Export von Kapseln der Gruppen 1 und 4 wird durch Komponenten des Wzy-abhängigen Exportwegs vermittelt – ein Netzwerk von Proteinen, die in die äußeren und inneren Membranen gramnegativer Bakterien integriert oder mit ihnen assoziiert sind und die zytoplasmatisch synthetisierten Komponenten der Kapseln polymerisieren und exportieren. Unser Labor hat bereits die Röntgenkristallstruktur von Wza gelöst, der wichtigsten Translozierung von Kapselbestandteilen durch die äußere Membran. Wir haben auch Kryo-EM-Strukturen von Wza im Komplex mit Wzc veröffentlicht, einer Kinase der inneren Membran, die an der Polymerisation von Kapselpolysacchariden beteiligt ist.

Die strukturelle Charakterisierung von Proteinen, die an biologischen Membranen lokalisiert sind, ist traditionell ein sehr schwieriges Gebiet der Proteinkristallographie, da die Überexpression, Solubilisierung und Reinigung von rekombinanten Membranproteinen durch ihre hohe Hydrophobizität erschwert wird. Unser Labor konzentriert sich auf Strategien zur Überwindung dieser Hürden und wendet sie auf interessante biologische Systeme an.