Estimation of P-to-O ratio in Bacillus subtilis and its influence on maximum riboflavin yield.

Simultaneous growth and riboflavin overproduction were investigated using a previously developed stoichiometric model of Bacillus subtilis metabolism. A fit of model predictions to experimental data was used to obtain estimates of fundamental energetic parameters of B. subtilis. Although multiple solutions describe the experimental data, evidence for a P-to-O ratio of about 1(1/3) mole of ATP produced per atom of oxygen consumed in oxidative phosphorylation was provided by genomic analysis of electron transport components, because no homologue of the proton-translocating NADH dehydrogenase I was found in the B. subtilis genome database. These results allow us to devise a rational metabolic engineering strategy to improve riboflavin production. The potential influence of increased energy coupling in oxidative phosphorylation on riboflavin yield is discussed. Higher coupling is most significant under carbon-limiting conditions in slow-growing cells, that is, in fed-batch processes of industrial interest.     

Versuche zum Herbizideinsatz in gesäten Kohlarten

In den Jahren 1987 bis 1989 wurden die Auswirkungen und Effekte eines kombinierten Befalls des Winterweizens mit Sitobion avenae (Fabr.) und Puccinia recondita Rob.ex Desm. f.sp.tritici Erikss. untersucht. Dabei wurde das Verhalten der Schaderregerpopulationen und die Einflußnahme auf das Ertragsgeschehen bei separatem und simultanem Befall erfaßt. Während bei starkem Befall der oberen Blattetagen mit P.recondita eine Förderung der Aphidenpopulation an den Ähren der befallenen Pflanzen registriert werden konnte, war bei schwachem Braunrostbefall keine Einflußnahme auf die Blattläuse nachweisbar. Durch das kombinierte Auftreten beider Schaderreger kann es zu Reduktionen bei der Kornmasse/Ähre und bei der Tausendkornmasse kommen, die größer sind, als die Summe der Verluste bei Einzelbefall. Ähren stark braunrostbefallener Winterweizenpflanzen wurden zeitiger von S.avenae angeflogen und schneller besiedelt als diese von gesunden Kontrollpflanzen. Als Ursache für die Förderung der Populationsentwicklung von S.avenae werden durch P.recondita induzierte Veränderungen im Angebot an freien Aminosäuren in der Wirtspflanze diskutiert.     

The structural stability of a protein is an important determinant of its proteolytic susceptibility in Escherichia coli

To investigate the relationship between the degradation rate of a protein in Escherichia coli and its thermal stability in vitro, we constructed a set of variants of the N-terminal domain of lambda repressor with a wide range of melting temperatures. Pulse-chase experiments showed that, within this set, the proteins that are most thermally stable have the longest intracellular half-lives and vice versa. Moreover, second-site mutations which act directly or indirectly to increase the thermodynamic stability of the native N-terminal domain were found to suppress the intracellular degradation of one of the unstable mutants. These data suggest that thermal stability is, indeed, a key determinant of the proteolytic susceptibility of this protein in the cell. It is not the sole determinant, however, as sequences at the extreme C terminus of the N-terminal domain can influence proteolytic sensitivity without affecting the stability of the native structure. We propose that the thermal stability of the N-terminal domain of lambda repressor is an important determinant of its proteolytic sensitivity because degradation proceeds primarily from the unfolded form and that sequence determinants within the unfolded chain influence whether the unfolded protein will be a good substrate for proteolytic enzymes.