Der Flagellartaschenhals von Trypanosoma brucei: Eine multifunktionelle Subdomäne der Plasmamembran.

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Brooke Morriswood
• Fachliche Zuordnung: Zellbiologie ; Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396187369

Die Plasmamembran eukaryotischer Zellen besteht aus verschiedenen Subdomänen. Ein potenziell einzigartiges Musterbeispiel für die Organisation dieser Subdomänen liefert der Protist Trypanosoma brucei, ein einzelliger Parasit, der die afrikanische Schlafkrankheit verursacht. Das in einfacher Ausführung vorkommende Flagellum von T. brucei ist an seiner Basis in einer tiefen Einstülpung der Plasmamembran, die Flagellartasche genannt wird, verankert. Nur über diese Flagellartasche findet ein Austausch zwischen Parasit und Säugetierwirt statt, da dies der einzige Ort ist an dem Endo- und Exozytose stattfindet. Sowohl Nährstoffe als auch Wirtsantikörper, die am Oberflächenmantel aus Glykoproteinen binden, müssen somit effizient in die Flagellartasche gelangen können um von dort endozytotisch aufgenommen zu werden. Andererseits werden etliche membrangebundene Rezeptoren in der Flagellartasche festgehalten und gelangen nicht auf die Zellmembran.Im Zentrum dieses delikaten Gleichgewichts liegt der Flagellartaschenhals, eine zylinderförmige Subdomäne der Plasmamembran, die die Flagellartasche mit der Plasmamembran der Zelloberfläche verbindet. Der Flagellartaschenhals ist fortlaufend zur Flagellartasche (in cis) und grenzt räumlich nah an die Membran welche das Flagellum umschließt (in trans). Auf der zytoplasmatischen Seite des Flagellartaschenhalses befindet sich der sogenannte hook complex, ein mit dem Zytoskelett assoziierter Proteinankomplex, der die Funktion des Flagellartaschenhalses zu regulieren scheint.Dieser Antrag zielt darauf ab die Funktionsweise der Subdomäne des Flagellartaschenhalses, seine cis und trans Wechselwirkungen mit der Flagellartasche und der Flagellenmembran sowie die Regulation dieser Prozesse durch den hook complex verstehen zu lernen. Mit den geplanten Experimenten werden die Ausschlusslimits von eindringendem Material, die Retentionsmechanismen in der Flagellartasche und die Proteinzusammensetzung des hook complex, sowie die Art seiner Assoziation mit dem Zytoskelett untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen