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2 Zusammenfassung

Im natürlichen Lebensraum von Methanococcus voltae kommt Selen in

unterschiedlichen Verbindungen und Konzentration vor. So variiert der Selengehalt

im Mündungswasser verschiedener Flüsse zwischen 0,1 und 63 nM. Aufgrund der

guten Löslichkeit sind die Oxianionen des Selens biologisch am interessantesten. Sie

sind daher aber auch in hohen Konzentrationen toxisch. Selen in geringen Mengen

ist dagegen essentiell, da es als Selenomethionin oder -cystein in Proteinen

vorkommen kann. Eine häufig anzutreffende organische Selenverbindungen ist das

Dimethylselenid (DMSe). Diese flüchtige Substanz wird von einer Vielzahl

Organismen zur Detoxifizierung gebildet.

Aus M. voltae sind insgesamt 4 Hydrogenasen bekannt, wovon zwei ein

Selenocystein aufweisen und konstitutiv exprimiert werden. Die Induktion der

Transkription der selenfreien Isoenzyme erfolgt dagegen bei Selenmangel. In

Expressionsanalysen zeigte sich, dass 5 weitere Proteine ebenfalls nur unter

Selenlimitierung synthetisiert werden. Von zweien wurde jeweils die N-terminale

Peptidsequenz und von einem zusätzlich interne Peptidsequenzen bestimmt.

In der vorliegenden Arbeit wurde zunächst das Gen eines dieser Proteine

identifiziert. In einer Datenbanksuche stellte sich dann heraus, dass es

Sequenzidentitäten mit Corrinoid-Proteinen aus Methanosarcina aufwies. Es wurde

als SdmA bezeichnet (für Dimethyl

elenid Demethylierung). Das Gen sdmA liegt

zusammen mit sdmB und sdmC auf einem gemeinsamen polycistronischen

Messenger, der nur bei Selenmangel nachweisbar war. SdmB und SdmC haben

gemeinsame Sequenzmotive mit Methyltransferasen, die in einigen

Methanoarchaeen an der methylotrophen Methanogenese beteiligt sind. Dabei

übertragen diese die Methylgruppe von Corrinoid-Proteinen auf den Akzeptor

Coenzym M. Die Methylgruppe stammt dabei beispielsweise aus methylierten

Aminen bzw. Thiolen oder aus Methanol.

Normalerweise werden von M. voltae für die Methanogenese nur Formiat oder

/CO

erschlossen, so bestätigte sich die Vermutung nicht, dass bei Selenmangel

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