Projekt: MTRAP abhängiger Austritt von Plasmodium aus roten Blutzellen und Oozysten
Malaria-erregende Parasiten werden auf und von Stechmücken übertragen. Innerhalb der Mücke müssen die sexuellen Formen von Plasmodium aus den infizierten roten Blutkörperchen austreten, um Zygoten und wiederum bewegliche Ookineten zu bilden, die das Epithel des Mitteldarms durchqueren, um Oozysten zu erzeugen. Innerhalb der Oozysten werden Sporozoiten gebildet, die ihrerseits wieder austreten müssen, um schließlich Speicheldrüsen zu erreichen und in diese einzudringen, damit sie wieder auf Wirbeltiere übertragen werden können. Somit ist der Lebenszyklus ohne Austritt aus den roten Blutkörperchen oder Oozysten unterbrochen.
Es wurden mehrere Proteine identifiziert, die entweder für den Austritt aus den infizierten roten Blutkörperchen oder für den Austritt aus den Oozysten essentiell sind, aber bisher wurde noch nicht nachgewiesen, dass sie für beide Prozesse wichtig sind. Außerdem haben wir derzeit nur ein geringes Verständnis der mechanischen Funktion der identifizierten Proteine, da nur wenige Protein-Protein-Wechselwirkungen nachgewiesen wurden. Kürzlich haben wir in dem Nagetier-Modellparasiten Plasmodium berghei gezeigt, dass ein membranüberspannendes Adhäsionsprotein namens MTRAP für den Austritt der Gameten aus der roten Blutzelle wichtig ist. Wir fanden ebenfalls ein verwandtes Protein namens TRP1, welches essentiell für den Austritt von Sporozoiten aus Oozysten ist.
Während TRP1 nur in Oozysten und Sporozoiten exprimiert wird, haben wir festgestellt, dass MTRAP sowohl in Gameten als auch in Sporozoiten exprimiert wird, was darauf hindeutet, dass es auch eine Rolle in der Sporozoitenbiologie spielen könnte. Beide Proteine enthalten Thrombospondin-Wiederholungen in ihrer extrazellulären Domäne und einen ähnlichen cytoplasmatischen Schwanz. Hier wollen wir unser Wissen über die Funktion von MTRAP beim Gametenaustritt erweitern, indem wir Parasitenlinien mit Punktmutationen und Domänendeletionen in MTRAP erzeugen und Interaktionspartner von MTRAP identifizieren. Außerdem werden wir untersuchen, ob das Protein auch eine Rolle beim Sporozoitenaustritt aus Oozysten spielt.