Francisella tularensis is a Gram-negative, facultative intracellular coccobacillus and the etiologic agent of tularemia for a wide variety of vertebrate and invertebrate animal species. Several species and subspecies of Francisella are currently recognized. However, the majority of infections are caused by F. tularensis subspecies tularensis (type A) and subspecies holarctica (type B). Given the low infectious dose, multiple transmission routes, severity of illness, and lack of licensed vaccines, F. tularensis has long been considered a potential biological weapon and is now classified as a category A select agent by the National Institutes of Health and the Centers for Disease Control and Prevention. The investigation of the mechanisms of pathogenesis by F. tularensis type A and B strains is hindered by the difficulty and lack of methods to mutate the putative genes that encode for virulence factors. New genetic tools have been developed that have enabled mutagenesis of F. tularensis type A and type B stains. However, site-specific mutations remain difficult to execute or these methods generate random mutations. In this study a novel method was developed to create site-directed mutations in a putative capsule biosynthesis locus to knock out encapsulation of the attenuated F. tularensis live vaccine strain. Two suicide vectors for mutagenesis of F. tularensis were constructed based on the commercial PCR cloning vector pSC-A. These vectors were created by inserting into the cloning site a kanamycin resistance gene boarded upstream by 1.3 kb of N-terminal DNA and downstream by 1.3 kb of C-terminal DNA that flanks the target gene. Cryotransformation was used to introduce the vectors into F. tularensis. Open reading frame (ORF) FTT0793, which may encode for an ABC transporter involved in capsule export, was initially selected for mutagenesis in order to generate a mutant that was nonencapsulated, but could still synthesize capsule and induce a host immune response. Mutagenesis of this gene was successful. However, phenotypic assays could not confirm that the mutant was nonencapsulated compared to the parent. Therefore, adjacent ORFs FTT0798 and FTT0799, which may encode for a galactosyl transferase and mannosyl transferase, respectively, were also deleted to completely knock out capsule synthesis. The resulting mutant appeared to be nonencapsulated as determined by negative staining transmission electron microscopy. In this study, a plasmid and method for generating allelic exchange mutants is reported, which should be useful for generating additional mutants of F. tularensis for use in clarifing the roles of specific genes. This vector is currently being used to make a nonencapsulated mutant of a virulent type A strain to determine the role of capsule in virulence. / Master of Science

Yes / In Escherichia coli, the biogenesis of both cytochrome bd-type quinol oxidases and periplasmic cytochromes requires the ATP-binding cassette-type cysteine/GSH transporter, CydDC. Recombinant CydDC was purified as a heterodimer and found to be an active ATPase both in soluble form with detergent and when reconstituted into a lipid environment. Two-dimensional crystals of CydDC were analyzed by electron cryomicroscopy, and the protein was shown to be made up of two non-identical domains corresponding to the putative CydD and CydC subunits, with dimensions characteristic of other ATP-binding cassette transporters. CydDC binds heme b. Detergent-solubilized CydDC appears to adopt at least two structural states, each associated with a characteristic level of bound heme. The purified protein in detergent showed a weak basal ATPase activity (approximately 100 nmol Pi/min/mg) that was stimulated ∼3-fold by various thiol compounds, suggesting that CydDC could act as a thiol transporter. The presence of heme (either intrinsic or added in the form of hemin) led to a further enhancement of thiol-stimulated ATPase activity, although a large excess of heme inhibited activity. Similar responses of the ATPase activity were observed with CydDC reconstituted into E. coli lipids. These results suggest that heme may have a regulatory role in CydDC-mediated transmembrane thiol transport. / This work was supported by Biotechnology and Biological Sciences Research Council grant BBS/B/14418 (Membrane Protein Structure Initiative).

Kiekvienai gamybinę veiklą vykdančiai ar paslaugas teikiančiai įmonei tikslus gaminamos produkcijos ar paslaugų savikainos įvertinimas pinigine reikšme yra itin svarbus klausimas. Savikainos skaičiavimų metodų ir būdų yra labai daug, jų parinkimą įmonei lemia taikomos gamybos pobūdis ir jos organizavimas, įmonės vykdoma veikla, aplinka ir kiti veiksniai. Norint teisingai apskaičiuoti produktų savikainą, visas įmonės patiriamas išlaidas pirmiausia reikia tinkamai identifikuoti, tiesiogines priskirti konkretiems gaminimas, o netiesiogines išlaidas racionaliai paskirstyti tarp numatytų objektų, kurių savikainą reikia apskaičiuoti. Tačiau pagal gamybos pobūdį parinktas savikainos kalkuliavimo metodas dažniausiai nėra pats tinkamiausias netiesioginėms išlaidoms apskaityti ir paskirstyti. Tuo tarpu autoriai tyrę ABC sistemą, savo straipsniuose pažymi, kad šiuo metu su netiesioginių išlaidų paskirstymo užduotimi geriausiai susidoroja būtent ABC metodas. Norint pasinaudoti pagal gamybos pobūdį parinkto metodo (šiuo atveju procesinio fazinio metodo) ir ABC sistemos privalumais susiduriama su problema: mokslinėje literatūroje procesinis ir ABC produkcijos kalkuliavimo metodai pateikiami atskirai, neanalizuojama galimybė šiuos metodus sujungti į vieną savikainos kalkuliavimo modelį. Darbo objektas – procesinio fazinio ir ABC savikainos kalkuliavimo metodų ypatybės bei privalumai. Darbo tikslas – sukurti savikainos skaičiavimo modelį, kuris leistų tiksliai ir efektyviai apskaičiuoti... [toliau žr. visą tekstą] / Exact value of production or service costs is important issue for all manufacturing or service companies. There are many methods and approaches of costing. The mode of production, the organization of production, company activities, environment and other factors influence method to use for production costing. In order to get correct calculation of production costs, all costs incurred by company firstly must be properly indentified, direct costs should be assigned, overhead allocated to objects which cost must be calculated. However, method of calculation chosen by nature of the production is not most appropriate for accounting and allocating indirect costs. Meanwhile the authors, who analyzed the ABC system, points out that ABC method the indirect cost allocation task handle most notably. In order to use benefits of ABC method and method chosen by nature of production (in this case process phase costing method) encountered a problem: process costing and ABC methods are presented separately into science or professional literature, no one does not examine the possibility to use these two methods in single production costs calculation model. The object – features and benefits of process phase costing and ABC methods. The aim – to design a costing model which can accurately and effectively calculate the direct cost of products, rationally allocate cost of company activities to production. The objectives: • To analyze the nuances of choice cost calculation method by company... [to full text]

Les sécrétines peptidiques de l’hormone de croissance (GHRPs) constituent une classe de peptides synthétiques capables de stimuler la sécrétion de l’hormone de croissance (GH). Cette activité est médiée par leur liaison à un récepteur couplé aux protéines G : le récepteur des sécrétines de l’hormone de croissance (GHS-R1a), identifié subséquemment comme le récepteur de la ghréline. La ghréline est un peptide de 28 acides aminés sécrété principalement par les cellules de la muqueuse de l’estomac, qui exerce de nombreux effets périphériques indépendamment de la sécrétion de l’hormone de croissance. Les effets indépendants de la sécrétion de GH incluent, entre autres, des actions sur le contrôle de la prise de nourriture, le métabolisme énergétique, la fonction cardiaque, le système immunitaire et la prolifération cellulaire. L’étude de la distribution périphérique des sites de liaison des GHRPs nous a permis d’identifier un second site, le CD36, un récepteur scavenger exprimé dans plusieurs tissus dont le myocarde, l’endothélium de la microvasculature et les monocytes/macrophages. Le CD36 exprimé à la surface du macrophage joue un rôle clé dans l’initiation du développement de l’athérosclérose par la liaison et l’internalisation des lipoprotéines de faible densité oxydées (LDLox) dans l’espace sous-endothélial de l’artère. L’hexaréline, un analogue GHRP, a été développé comme agent thérapeutique pour stimuler la sécrétion de l’hormone de croissance par l’hypophyse. Sa propriété de liaison aux récepteurs GHS-R1a et CD36 situés en périphérie et particulièrement sa capacité d’interférer avec la liaison des LDLox par le CD36 nous ont incité à évaluer la capacité de l’hexaréline à moduler le métabolisme lipidique du macrophage. L’objectif principal de ce projet a été de déterminer les effets de l’activation des récepteurs CD36 et GHS-R1a, par l’hexaréline et la ghréline, le ligand endogène du GHS-R1a, sur la physiologie du macrophage et de déterminer son potentiel anti-athérosclérotique. Les résultats montrent premièrement que l’hexaréline et la ghréline augmentent l’expression des transporteurs ABCA1 et ABCG1, impliqués dans le transport inverse du cholestérol, via un mécanisme contrôlé par le récepteur nucléaire PPARγ. La régulation de l’activité transcriptionnelle de PPARγ par l’activation des récepteurs CD36 et GHS-R1a se fait indépendamment de la présence du domaine de liaison du ligand (LBD) de PPARγ et est conséquente de changements dans l’état de phosphorylation de PPARγ. Une étude plus approfondie de la signalisation résultant de la liaison de la ghréline sur le GHS-R1a révèle que PPARγ est activé par un mécanisme de concertation entre les voies de signalisation Gαq/PI3-K/Akt et Fyn/Dok-1/ERK au niveau du macrophage. Le rôle de PPARγ dans la régulation du métabolisme lipidique par l’hexaréline a été démontré par l’utilisation de macrophages de souris hétérozygotes pour le gène de Ppar gamma, qui présentent une forte diminution de l’activation des gènes de la cascade métabolique PPARγ-LXRα-transporteurs ABC en réponse à l’hexaréline. L’injection quotidienne d’hexaréline à un modèle de souris prédisposées au développement de l’athérosclérose, les souris déficientes en apoE sous une diète riche en cholestérol et en lipides, se traduit également en une diminution significative de la présence de lésions athérosclérotiques correspondant à une augmentation de l’expression des gènes cibles de PPARγ et LXRα dans les macrophages péritonéaux provenant des animaux traités à l’hexaréline. L’ensemble des résultats obtenus dans cette thèse identifie certains nouveaux mécanismes impliqués dans la régulation de PPARγ et du métabolisme du cholestérol dans le macrophage via les récepteurs CD36 et GHS-R1a. Ils pourraient servir de cibles thérapeutiques dans une perspective de traitement des maladies cardiovasculaires. / Growth hormone-releasing peptides (GHRPs) are a class of small synthetic peptides known to stimulate GH release through their binding to a G protein-coupled receptor identified as GHS-R1a, later recognized as the ghrelin receptor. Ghrelin is an acetylated 28 amino acid hormone initially identified from the stomach, which induces the release of growth hormone (GH) from the pituitary but also regulates food intake, energy homeostasis, cardiovascular function, immune system and cell proliferation. In documenting the peripheral distribution of GHRPs binding sites, we uncovered the presence of another binding site for GHRPs, identified as CD36, a class B scavenger receptor. CD36 is expressed among several tissues, including myocytes, endothelial cells of the microvasculature and monocytes/macrophages. The macrophage CD36 contributes to excessive lipid loading and atherogenic formation of foam cells through uptake of oxidized low-density lipoprotein (oxLDL) in the subendothelial space of the artery. The properties of hexarelin, a ligand for GHS-R1a and CD36, which features overlapping binding sites with that of oxLDL binding domain on CD36, and thus interfering with the binding of oxLDL on CD36, have prompted us to evaluate the potential of hexarelin, as well as that of the endogenous ligand ghrelin in the modulation of macrophage cholesterol metabolism. We demonstrate here the ability of hexarelin and ghrelin to enhance the expression of ATP-binding cassette A1 and G1 transporters through a PPARγ-dependent mechanism. The hormone binding domain of PPARγ is not required to mediate PPARγ transcriptional activation by CD36 and GHS-R1a. Both hexarelin and ghrelin promotes phosphorylation of PPARγ in THP-1 macrophages. A more detailed study of GHS-R1a-initiated signaling revealed an intricate and complex signalling interplay triggered by ghrelin that involves modulation of Src-dependent Dok-1/ERK1/2 and Src-independent Gαq/PI3-K/Akt pathways, leading to PPARγ-dependent transcriptional competence in the macrophages. The central role of PPARγ on cholesterol metabolism in the macrophages has been demonstrated using peritoneal macrophages from PPARγ heterozygote mice whose response to hexarelin on PPARγ-LXRα-ABC transporters pathway was strongly impaired. Treatment of apolipoprotein E-null mice fed on a lipid-rich diet with hexarelin resulted in a significant reduction in atherosclerotic lesions, concomitant with an enhanced expression of PPARγ and LXRα target genes in peritoneal macrophages. The results presented in this thesis feature novel mechanisms by which the beneficial regulation of PPARγ and cholesterol metabolism in macrophages could be regulated by both CD36 and ghrelin receptor. The downstream effects following the activation of these receptors might be potential targets in the treatment of human coronary artery disease.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

La multichimiorésistance est caractérisée par une résistance simultanée à des agents chimiothérapeutiques de structures diverses, induite notamment par l’efflux des substances actives hors des cellules. Les transporteurs ABC (ATP-Binding Cassette) sont des protéines transmembranaires impliquées dans cet efflux et qui participent à l’échec du traitement de certains cancers. Par ailleurs, ce mécanisme d’efflux a également été évoqué dans le cadre de la résistance de certains microorganismes aux antimicrobiens. Dans cette étude, nous avons conçu et synthétisé des dérivés susceptibles d’inhiber certains transporteurs ABC, en particulier, la glycoprotéine-P (Pgp) impliquée dans la multichimiorésistance des tumeurs humaines, et CpABC3, rencontré chez le parasite Cryptosporidium parvum. Dans un premier temps, nous avons synthétisé trois dérivés de type 4-alkyl-imidazo[4,5-b]pyridin-7-one, hétérocycles destinés à se fixer sur le site à ATP des transporteurs ABC. L’activité de ces composés a été évaluée vis-à-vis d’un fragment recombinant (H6-NBD1) de CpABC3, et un de ceux-ci a montré une liaison (faible) à ce fragment. Nous avons ensuite préparé dix-sept dérivés bivalents susceptibles d’inhiber la Pgp, constitués d’une molécule d’adénine (ciblant le site à ATP) reliée à la progestérone (ciblant le site aux stéroïdes) par un bras de géométrie variable. Ces dérivés ont été testés sur des lignées cellulaires K562/R7 surexprimant la Pgp, et un de ceux-ci a montré une activité supérieure à celle de la progestérone. Enfin, nous avons mis au point une synthèse de chaînes de type oligocyclohexylidène, qui sont de bons candidats pour constituer des bras espaceurs rigides / Multi-drug resistance (MDR) is characterized by a simultaneous resistance to a wide range of structurally unrelated chemotherapeutic agents, partly caused by the efflux of active compounds out of the cell. ABC transporters (ATP-Binding Cassette) are transmembrane proteins implicated in this efflux, and thus, they contribute to the failure of some cancer treatments. Furthermore, this mechanism was evoked in some microorganism resistances to antimicrobial agents. In this study, we designed and synthesized potential inhibitors of ABC transporters, especially P-glycoprotein (Pgp) implicated in human tumors multi-drug resistance, and CpABC3, a transporter found in a human parasite, Cryptosporidium parvum. First, we synthesized three 4-alkyl-imidazo[4,5-b]pyridin-7-one derivatives, targeting ATP-binding site of ABC transporters. Their biological activities were evaluated toward a recombinant fragment of the CpABC3 transporter (H6-NBD1 fragment). One of these compounds showed a weak-binding to this fragment. Next, we prepared seventeen progesterone-adenine hybrids as potential bivalent ligands which may bind simultaneously to the ATP-binding site and the steroid-binding region. We chose to synthesize derivatives with rather short-length linkers with different conformational flexibilities. These bivalent compounds were tested on K562/R7 human leukemic cells overexpressing Pgp. One of them has showed a better activity than progesterone. Finally, we optimized the synthesis of oligocyclohexylidene chains, which are good candidates to constitute rigid linkers

Première cause de décès par cancer chez la femme, le cancer du sein développe souvent une résistance à la chimiothérapie pouvant impliquer des transporteurs ABC (ATP Binding Cassette). Ils transportent les médicaments hors de la cellule et diminuent leur efficacité thérapeutique. Nous nous sommes intéressés à la protéine ABCC11 ou MRP8 (Multidrug Resistance Protein 8), exprimée dans le sein et responsable de l’efflux de certains anticancéreux (5FdUMP et méthotrexate). Nous avons démontré que l’expression d’ABCC11 était dépendante des voies de signalisation impliquant ER (Récepteur aux œstrogènes) ou PR (Récepteurs à la Progestérone). De plus, le tamoxifène (antagoniste d’ER) et la dexaméthasone (activateur de PR), utilisés en association avec la chimiothérapie, induisent l’expression d’ABCC11 et influenceraient négativement la réponse aux traitements anticancéreux à base de substrats d’ABCC11. L’expression d’ABCC11 a été positivement corrélée à celles d’ER et PR dans des cancers du sein. En parallèle, nous avons généré 2 modèles in silico en conformation ouverte vers l’intracellulaire ou vers l’extracellulaire et identifier des acides aminés potentiellement critiques dans l’architecture de la protéine ainsi que dans la liaison avec certains substrats (5FdUMP et GMPc). Nous avons également généré les outils moléculaires permettant l’étude de l’impact de 13 SNP (Single Nucleotide Polymorphism) non synonymes d’ABCC11. En raison d’une instabilité des lignées cellulaires, l’étude n’a pu être menée à son terme. Notre travail a ainsi contribué à une meilleure caractérisation d’ABCC11 et souligne sa potentielle valeur pronostic et prédictive dans le traitement du cancer du sein. / Leading cause of woman death by cancer, breast cancer can unfortunately develops chemotherapy resistance involving ABC (ATP Binding Cassette) transporters. They transport drugs out of cells and decrease their therapeutic efficiency. We studied one ABCC sub-family member: ABCC11 or MRP8 (Multidrug Resistance Protein 8), expressed in breast and responsible for anticancer agent efflux (5FdUMP and methotrexate). We have demonstrated that ABCC11 expression was associated with ER (Estrogen Receptor) and PR (Progesterone Receptor) signaling pathways. Furthermore, tamoxifen (ER antagonist) and dexamethasone (PR activator), used in association with chemotherapy, increased ABCC11 expression and would negatively influence the response of ABCC11 substrate based anticancer treatments. Moreover, ABCC11 expression was positively correlated to ER and PR expression in breast cancer. In parallel, we have generated two in silico models obtained by homology. They represent two different spatial conformations: intracellular-facing (ready to bind substrate) or extracellular-facing (ready to release substrate). This has allowed us to identify amino acid residues potentially essential for the protein architecture and for substrate binding (5FdUMP and cGMP). In order to analyze SNP (Single Nucleotide Polymorphism) impact on ABCC11 expression and function, we generated vectors coding a wild-type or a mutated ABCC11 with 13 nonsynonymous SNPs. But, we did not succeed to create stable expressing cell lines to make a complete study of those SNPs. In conclusion, our work led to ABCC11 better characterization and underlined its putative prognostic and predictive value in breast cancer treatment.

ABCB1 (ou P-gp pour “glycoprotéine-P”), ABCC1 (ou MRP1 pour “Multidrug Resistance Protein 1”) et ABCG2 (ou BCRP pour “Breast Cancer Resistance Protein”) sont les trois transporteurs ABC humains les plus impliqués dans la chimiorésistance de certaines cellules cancéreuses. Deux stratégies sont possibles pour éradiquer cette résistance : 1) l'élimination ciblée des cellules surexprimant ces transporteurs, grâce au talon d'Achille qu'elles ont développé comme conséquence de leur chimiorésistance : la sensibilité collatérale (ou hypersensibilité), et 2) l'identification et l'optimisation d'inhibiteurs spécifiques. Lors de ce projet, nous nous sommes particulièrement intéressés au transporteur ABCG2. Dans un premier temps, comme la sensibilité collatérale avait été décrite dans le cas de la surexpression d'ABCB1 ou d'ABCC1, nous voulions vérifier son implication éventuelle dans le cas de la surexpression d'ABCG2. Sans pouvoir finalement conclure sur son existence, nous avons démontré que le mécanisme d'action ne pouvait pas impliquer un efflux massif de glutathion par la protéine, comme c'est le cas pour ABCC1, contrairement à certaines données de la littérature. Dans le cadre de la seconde approche, nous avons criblé différentes séries de composés, apparentés aux flavonoïdes, pour identifier des inhibiteurs spécifiques d'ABCG2. Nous avons ainsi pu mettre en évidence des relations structure-activité démontrant l'importance de certains substituants, notamment des groupements méthoxy, non seulement pour l'inhibition de l'activité du transporteur mais aussi pour la cytotoxicité des molécules. Ces études nous ont également permis de classer les inhibiteurs identifiés en 4 familles distinctes, quant à leur mécanisme d'action à la fois sur l'efflux de drogues comme la mitoxantrone et l'activité ATPasique d'ABCG2. Enfin, le meilleur inhibiteur spécifique d'ABCG2 décrit à ce jour, la chromone 6g (ou MBL-II-141) a été caractérisé plus en détails. Son efficacité in vivo pour empêcher la croissance de tumeurs humaines xénogreffées chez la souris nous incite à être optimistes sur la possibilité de proposer un inhibiteur d'ABCG2 comme candidat médicament pour de futures études précliniques / ABCB1, ABCC1 and ABCG2 are the 3 human ABC transporters mainly involved in chemoresistance of some cancer cells. Two strategies may eradicate such a resistance: 1) by selectively killing cells overexpressing these transporters thanks to the Achille’s heel they develop consequently to chemoresistance: the so called collateral sensitivity; 2) by the identification and optimization of specific inhibitors. This project has focused on the ABCG2 transporter. Firstly, since collateral sensitivity had already been described in ABCB1- and ABCC1-overexpressing cells, we wanted to verify if it might occur in cases of ABCG2 overexpression. Finally, we could not conclude on its occurence, but we demonstrated that the mechanism could not imply glutathione efflux as it is known to be the case for ABCC1, by contrast with some literature data. Concerning the second approach, we screened different flavonoid compounds to identify new specific ABCG2 inhibitors. We could propose some structure-activity relationships highlighting substituents critical role, particularly concerning methoxy groups, toward both inhibition of the transporter activity and intrinsic cytotoxicity of the molecules. These studies allowed us to propose a classification of the inhibitors into 4 families, thanks to their action mechanism on both inhibition of drug efflux and ATPase activitiy. Finally, the best specific ABCG2 inhibitor, chromone 6g (or MBL-II-141), has been further investigated. Its efficacy to prevent the growth of human tumors xenografted in mice, make us quite optimistic on the possibility to propose an ABCG2 inhibitor as a new drug candidate for future preclinical studies

In den Firmicutes wird der Induktorausschluss (Katabolitrepression) durch das am Serin46 phosphorylierte HPr (PTS) vermittelt. Der genaue Mechanismus war jedoch unklar. Um diese Frage auf der Grundlage von isolierten Proteinen zu klären, wurde ein zum Escherichia coli Maltose-/Maltodextrin-ABC-Transporter homologes System aus Lactobacillus casei BL23 (MalE1-MalF1G1K12) als Modellsystem genutzt. Im Rahmen der Promotion wurde über isothermale Titrationskalorimetrie und Fluoreszenzspektroskopie gezeigt, dass das Bindeprotein MalE1 lineare und zyklische Maltodextrine, aber keine Maltose bindet. Experimentell ermittelte dreidimensionale Strukturen von MalE1 im Komplex mit diesen Zuckern belegten eine vergleichbar geschlossene Konformation und dienten zusätzlich als Grundlage, um die fehlende Maltosebindung zu erklären. Die Stimulierung der ATPaseaktivität des in Liposomen und Nanodiscs eingebauten Komplexes wurde jedoch hauptsächlich durch eine MalE1-Beladung mit linearen Maltodextrinen bewirkt. Eine bis zu 85 %ige Inhibierung der ATPaseaktivität durch P-Ser46-HPr belegte erstmals in vitro eine Interaktion von mehr als einem phosphorylierten Protein mit dem Transporter. Analog zum EIIAGlc-Inhibitor des homologen Systems aus E. coli wurden über Quervernetzungsexperimente und massenspektrometrische Analysen Interaktionen mit dem MalK1-Dimer als interagierende Komplexeinheit in der Nähe des Walker A-Motivs nachgewiesen. Über Fluoreszenzmessungen in Anwesenheit des ATP-Analogons TNP-ATP wurde eine unbeeinflusste ATP-Bindung und damit eine fehlende Blockade der γ-Phosphatbindestelle des Walker-A Motivs durch die Phosphorylgruppe von P-Ser46-HPr bestimmt. Die folgende Substitution verschiedener positiv geladener MalK1-Reste, die als potenzielle Interaktionsstellen für die Phosphorylgruppe fungieren könnten, identifizierte K63 in der Nähe des Walker A-Motivs als ersten möglichen Partner. Der genaue Mechanismus der Inhibierung bleibt jedoch unklar. / Catabolite repression is a global mechanism which controls the utilization of carbohydrates in bacteria. In Firmicutes HPr, a component of the phosphoenolpyruvate carbohydrate phosphotransferase system, prevents the uptake of less preferred sugars but only when it is phosphorylated at serine46. However the exact mechanism was unclear. To address this question the purified ATP-binding cassette transporter from Lactobacillus casei BL23 (MalE1-MalF1G1K12) was used as a model system, which is homologous to the Escherichia coli maltose/maltodextrin ABC importer. Isothermal titration calorimetry and fluorescence spectroscopy revealed that the binding protein MalE1 binds linear and cyclic maltodextrins but not maltose. Experimentally determined three-dimensional structures from MalE1 in complex with these sugars show a comparably closed conformation and served as a basis to explain the lack of maltose binding. The stimulation of the ATPase activity of the transporter incorporated in liposomes and nanodiscs however, was mainly caused by MalE1 loaded with linear maltodextrins. For the first time an inhibition of ATPase activity by P-Ser46-HPr up to 85 % and an interaction of more than one phosphorylated protein with the transporter was demonstrated. Analogous to the EIIAGlc inhibitor of the homologous system from E. coli, cross-linking experiments and mass spectrometric analyzes revealed interactions with the MalK1 dimer near the Walker A motif. Fluorescence measurements in the presence of the ATP analogue TNP-ATP, however, revealed an unaffected ATP binding and thus a lack of blockade of the γ-phosphate binding site (Walker A motif) by the phosphoryl group from P-Ser46-HPr. The following substitution of several positively charged MalK1 residues that could act as potential sites of interaction for the phosphoryl group, identified K63 near the Walker A motif as the first potential partner. The exact mechanism of inhibition, however, remains unclear.