Projekt: Plasmodium Ausbruch aus Schutzhüllen: Art- and Stadien-spezifische Funktionen von SERA Cystein-Proteasen bei dem Oozysten- und Erythrozyten-Austritt
Während des komplexen Lebenszyklus von Malariaparasiten sind ein effizienter und rechtzeitiger Austritt von Plasmodium aus Replikations-kompetenten Kompartimenten von zentraler Bedeutung für die Stadien-Konversion. Die Schutzhüllen sind jedoch sehr unterschiedlich und umfassen Zellen (Hepatozyten), Zellen ohne Zellkern (Erythrozyten) und Zysten (Moskito-Oozysten). Wir konnten zeigen, dass der Austritt von Sporozoiten durch eine Papain-verwandte Cysteinprotease, die zu einer Familie von Plasmodium-spezifischen Serin-Repeat-Antigenen (SERAs) gehört, vermittelt wird. Wir konnten eine synthetische Komplementierung einer essentiellen SERA durch gleichzeitige Deletion von SERA-Proteinen mit Serinresten im aktiven Zentrum zeigen. Diese synthetische Genomkopie des SERA-Repertoires von Vogel-Malariaparasiten eröffnet eine mögliche Erklärung für die Erweiterung der SERA-Genfamilie bei Plasmodium-Parasiten von Säugetieren. In diesem Projekt werden wir experimentelle genetische Ansätze sowohl bei kultivierten Plasmodium falciparum-Parasiten als auch im Maus-Malariamodell anwenden, um die molekularen Mechanismen der beiden essentiellen SERA-Proteine ECP1 / PfSERA8 und PbSERA3 / PfSERA6 zu charakterisieren. Die beobachtete seltene genetische Interaktion weist auf zuvor nicht identifizierte Mechanismen bei Protease / Co-Faktor-Interaktionen hin, um einen effizienten und rechtzeitigen Austritt von Parasiten zu koordinieren. Mechanistische Einblicke in den Protease-vermittelten Austritt invasiver Plasmodium-Stadien aus Schutzschalen ohne Zellkern sind ebenfalls wichtig für die vergleichende Analyse der zentralen Rolle von Cysteinproteasen bei anderen parasitischen und bakteriellen Pathogenen.