Funktionelle Charakterisierung der Phospholipasen im Malariaerreger Plasmodium falciparum

• Antragsteller: Dr. Paul-Christian Burda
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414222880

Plasmodium Parasiten, die Erreger von Malaria, infizieren Leberzellen und rote Blutzellen. In diesen Zellen sind die Parasiten von einer parasitophoren Vakuolenmembran (PVM) umgeben. Um aus der Wirtzelle zu gelangen und somit die Infektion fortzuführen, müssen die Parasiten die PVM und Wirtszellmembran auflösen. Wie dieser Prozess auf der molekularen Ebene stattfindet und wie er reguliert wird, ist nur unvollständig verstanden und nur wenige Proteine, die in diesem Prozess involviert sind, konnten bisher identifiziert werden. In einer früheren Studie konnten wir zeigen, dass eine parasitäre Phospholipase an der Zerstörung der PVM beteiligt ist, während der Parasit aus der Leberzelle freigesetzt wird. Ob Phospholipasen auch beim Verlassen der roten Blutzellen für die Parasiten eine Rolle spielen ist nicht bekannt und die meisten der parasitären Phospholipasen wurden bisher noch nicht untersucht. In diesem Projekt sollen daher die Phospholipasen des humanen Malariaerregers Plasmodium falciparum hinsichtlich ihrer Funktionen für die Entwicklung des Parasiten in roten Blutzellen funktionell charakterisiert werden. Durch gezielte Genausschaltung soll zunächst die Redundanz der Phospholipasen getestet werden, die in der Blutsphase exprimiert werden. Essentielle Gene, welche durch konventionelle Knockout-Strategien nicht ausgeschaltet werden können, werden durch die Anwendung konditioneller Systeme untersucht. Dazu werden die Lokalisation der putativen Phospholipasen bestimmt und resultierende Phänotypen ermittelt. Um ein mögliches Zusammenspiel und eine synergistische Funktion zwischen mehreren Enzymen aufzudecken, sollen Parasiten generiert und analysiert werden, in denen bestimmte Phospholipasesen gemeinsam ausgeschaltet wurden. Zusätzlich möchten wir untersuchen, ob parasitäre Phospholipasen von der in der Parasitenfreisetzung beteiligten Subtilisin-ähnlichen Serinprotease SUB1 proteolytisch aktiviert werden. Dafür soll die Funktion mehrerer vorhergesagten SUB1 Schnittsequenzen analysiert werden, die in mehreren putativen Phospholipasen identifiziert wurden. Zusammengefasst wird unsere Arbeit unser Wissen über die molekulare Maschinerie vergrößern, die der Parasit für seine Freisetzung aus der Wirtszelle benutzt. Gleichzeitig könnten die gewonnenen Erkenntnisse möglicherweise die Basis für neue therapeutische Ansätze für die Bekämpfung der Malaria darstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Mike Blackman