Die Bedeutung von Plasmamembran H(+)-ATPasen für Differenzierung und Persistenz von Toxoplasma gondiii

• Applicant: Dr. Wolfgang Bohne
• Subject Area: Parasitology and Biology of Tropical Infectious Disease Pathogens
• Term: from 1998 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5095388

Parasitenspezifische Faktoren, die es Toxoplasma gondii ermöglichen, in Wirtszellen zu persistieren, wurden bislang nicht beschrieben. Mit PMA1 und PMA2 konnten von uns zwei Plasmamembran (H+)-ATPasen kloniert werden, deren bradyzoitenspezifische Expression auf eine wichtige Funktion für die Persistenz des Parasiten hindeutet. PM (H+)-ATPasen wurden bislang vor allem in Pflanzen und Pilzen untersucht, wo sie zur Regulierung des intrazellulären pH beitragen und den Protonengradienten über der Plasmamembran erzeugen. Wenig ist jedoch über PM-(H+)- ATPasen einzelliger Parasiten, insbesondere aus Apicomplexa, bekannt. Ziel dieser Studien ist die Charakterisierung der physiologischen Rolle von PMA1 und PMA2 für das Bradyzoitenstadium und insbesondere die Frage, ob PM-(H+)-ATPasen für Differenzierung, Persistenz und Säureresistenz von Bradyzoiten notwendig sind. Hierzu sollen zunächst Expressionsstudien in Hefe durchgeführt werden, um die Funktionalität dieser Proteine als Protonenpumpen zu demonstrieren und vergleichende biochemische Untersuchungen beider Isoformen zu ermöglichen. PM-(H+)ATPase Deletionsmutanten in T. gondii werden zeigen, ob die Expression dieser Enzyme notwendige Voraussetzung für die Differenzierung und Persistenz von Zysten sind. Die Expression von PM-(H+)-ATPasen unter Kontrolle konstitutiv regulierter Promotoren wird außerdem funktionelle Studien im homologen System ermöglichen. Hierzu soll der Einfluß von PM-(H+)-ATPasen auf die Regulierung des intrazellulären pH-Wertes sowie ihr Beitrag zum Membranpotential bestimmt werden.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1004: Voraussetzungen und molekulare Mechanismen der Persistenz von Parasiten im Wirt