Funktion von Plasmodium Coronin während der Bewegung von Malariaparasiten

• Antragsteller: Professor Dr. Friedrich Frischknecht
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 298742814

Coronine sind eine Familie von Actin-bindenden Proteinen mit ein oder zwei sogenannten beta-Propeller Domänen welche eine Bindung an Actinfilamente vermitteln. Sie können darüberhinaus noch weitere Domänen und Regionen in ihrer C-terminalen Hälfte besitzen, die unterschiedliche Interaktionen mit verschiedenen Proteinen erlauben. Dazu gehört die Binding an Mikrotubuli, Actin-bindende Proteine oder die Oligomerisierung. Durch diese Vielfalt besitzen Coronine oft unterschiedliche Funktionen. Das Coronin vom einzelligen Parasiten Plasmodium falciparium wurde als Actin-bindendes Protein identifiziert, das an Actinfilamente bindet. Wir hatten gezeigt, dass Coronin im Modelparasit P. berghei, der Nagetiere infiziert, wichtig für die Bewegung der hochmotilen Sporozoiten ist, welche von den Stechmücken auf Wirbeltiere übertragen werden. Wir konnten zeigen, dass die Funktion von Coronin zu einem Teil in der WD40 Domäne liegt. Während der vorangeganenen Förderperiode konnten wir auch eine Stelle im C-Terminus des Proteins identifizieren, die für die Funktion wichtig ist, möglicherweise durch Interaktion mit Actin. Deletion von der C- oder N-terminalen Hälfte sowie Punktmutationen von Coronin zeigte ausserdem eine interessante neue Art der Sporozoitenbewegung. Dies lässt uns vermuten dass die C- und N-terminale Hälfte des Proteins kooperativ zusammenwirken. Wir möchten nun die mechanistische Grundlage der beobachteten Phenotypen verstehen indem wir (i) beide Hälften und das gesamte Protein in seiner natürlichen und mit Mutationen versehenen Form exprimieren, (ii) die Lokalisation der Proteine als Fusionsproteine mit einem fluoreszierenden Protein in Parasiten bestimmen die schon einen fluoreszierenden Nanobody exprimieren, der Actinfilamente markiert und (iii) die Kraftgeneration und Adhäsionsdynamik der unterschiedlichen Parasitenlinien mittels optischer Pinzetten und oberflächen-sensitiver Mikroskopie bestimmen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen