Methylierung in Bewegung: Entschlüsselung der Zytoskelettdynamik in Apicomplexa-Parasiten

• Antragstellerin: Dr. Elena Jimenez Ruiz
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572426065

Apicomplexa-Parasiten sind eine vielfältige Gruppe einzelliger Organismen, zu der wichtige krankheitsverursachende Pathogene wie Plasmodium, der Erreger der Malaria, und Toxoplasma gondii, der Erreger der Toxoplasmose, gehören. Diese Parasiten besitzen eine einzigartige Struktur, den apikale Komplex, der ihnen hilft, in Wirtszellen einzudringen, sich zu bewegen und aktives Verlassen aus Wirtszellen. Diese Struktur enthält viele essentielle Proteine, die eine Schlüsselrolle bei der Initiierung und Kontrolle der Parasitenbewegung spielen. Kürzlich haben wir ein wichtiges Protein entdeckt, das sich an der Spitze des Parasiten befindet und als CGP (Conoid Gliding Protein) bezeichnet wird. CGP ist entscheidend für die Initiierung der Bewegung. Ohne CGP können die Parasiten die Wirtszelle nicht verlassen, wodurch dieses Protein zu einem potenziellen Ziel wird, um die Ausbreitung der Parasiten zu stoppen. In den letzten beiden Jahren habe ich diese Forschung unabhängig fortgesetzt und eine neue potenzielle Lysin-Methyltransferase identifiziert, der ebenfalls an den präkonoidalen Ringen (PCRs) lokalisiert ist und mit CGP interagiert, genannt PCKMT (PreConoidal Lysin (K) Methyltransferase). In jüngster Zeit wurde Methylierung als potenzielle Regulierung der Zytoskelettdynamik identifiziert, die den Einfluss auf die Motilitätsinitiation bei Parasiten ohne PCKMT erklären könnte. Während die Funktion der Methylase-Domäne in PCKMT noch unter Untersucht wird, ist PCKMT wichtig für die Rekrutierung des Aktinnukleators Formin 1 (FRM1) an den PCRs, was zumindest einen indirekten Einfluss auf die Aktindynamik zeigt. Zuvor wurde festgestellt, dass eine weitere Methyltransferase, AKMT, für die Rekrutierung des gliding-assoziierten Connectors (GAC) an den Konoid erforderlich ist, was darauf hindeutet, dass Methylierung eine entscheidende Rolle bei der koordinierten Rekrutierung von Proteinen spielt, die für die Bewegungsinitiierung benötigt werden. Die Hauptziele dieser Arbeit sind das Verständnis der Bedeutung dieses Methylierungsprozesses bei der Regulation des Zytoskeletts und der Motilität des Parasiten. Darüber hinaus beabsichtige ich, andere ähnliche Enzyme zu erforschen, die ebenfalls eine Rolle in diesen Dynamiken spielen könnten. Durch die Fokussierung auf diese Enzyme und ihre Funktionen können wir wertvolle Erkenntnisse darüber gewinnen, wie diese Parasiten sich bewegen und Zellen infizieren, was möglicherweise zu neuen Ansätzen führt, um die von ihnen verursachten Krankheiten zu behandeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen