title: Regulation der Mikrofilamente im Malariaerreger Plasmodium
creator: Ganter, Markus
subject: ddc-570
subject: 570 Life sciences
description: Im Zentrum mannigfaltiger Bewegungen auf makroskopischer und mikroskopischer Ebene steht ein Protein und dessen Eigenschaft Polymere zu formen: Actin. Um diese fundamentale Funktion erfüllen zu können, muss die Polymerisation von Actin und die Lebensdauer der Mikrofilamente präzise reguliert werden. Heute sind viele Proteine bekannt, die mit Actinmonomeren und / oder -polymeren interagieren. Ein großer Teil unseres Wissens über Actin, Zellmotilität und weitere motile Prozesse stammt von einfachen Modellorganismen, zu denen auch Arten der Gattung Plasmodium zählen. Diese obligat parasitär lebenden Einzeller stehen als Erreger der Malaria seit langem im Fokus der Forschung. Auf der Suche nach Interventionsstrategien wurde auch deren einzigartige actinabhängige Bewegung untersucht, die sog. gliding motility. Die Sequenzierung des Plasmodium Genoms unterstrich die Eigentümlichkeit dieser actinbasierten Bewegungsform. Anders als bei den meisten anderen Eukaryoten ist das Repertoire an actinbindenden Proteinen in Plasmodien erstaunlich klein: nur etwas mehr als ein Dutzend Proteine gehören dazu. Damit kann ein besseres Verständnis der Actinregulation in Plasmodium auch ganz neue Einblicke in altbekannte Prozesse liefern. Darüber hinaus könnten dringend benötigte neue Interventionsstrategien zur Bekämpfung von Malaria aufzeigt werden. Im Mittelpunkt dieser Arbeit stand das heterodimere capping protein und dessen Eigenschaft Actinfilamente durch die Interaktion mit dem + Ende zu stabilisieren. Angesichts der äußerst geringen intrinsischen Stabilität von Plasmodium Actin, könnte diese zelluläre Funktion besonders wichtig für den Parasiten sein. In dieser Arbeit konnte ich an P. berghei zeigen, dass beide Untereinheiten unterschiedliche vitale Zellfunktionen erfüllen. PbCP ist essentiell für die Proliferation in erythrozytären Stadien. Diese Funktion kann in vollem Umfang durch heterologes P. falciparum CP übernommen werden, ist aber untrennbar mit der Funktion des actinbindenden C-Terminus verknüpft. Möglicherweise moduliert CP Actin auch außerhalb des Parasiten, wie die unerwartete Lokalisierung andeutete. Die P. berghei CP erfüllt indes eine vitale Rolle für die Motilität von Parasitenstadien im Anopheles Vektor. Bereits cp(-) Ookineten sind nur eingeschränkt motil, was deren Infektivität drastisch herabsetzt. In cp(-) Sporozoiten manifestiert sich dieser Phänotyp weiter: sie sind nicht mehr zu produktiver Lokomotion in der Lage. Die Mehrzahl der Parasiten bleibt mit dem Mitteldarm assoziiert und eine Invasion der Speicheldrüsen findet nicht statt. cp(-) Sporozoiten sind damit auch nicht mehr infektiös für den Wirbeltierwirt. Eine vollständige Unterbrechung des Lebenszyklus ist die Folge. Auf andere Entwicklungsprozesse des Parasiten, u.a. Schizogonie, Gametogonie und Sporogonie, wirkte sich das Fehlen von PbCP jedoch nicht negativ aus. Meine genetische Analyse konnte damit den Erstnachweis für getrennte zelluläre Funktionen der P. berghei CP Untereinheiten liefern. Ich konnte diesen Befund in Actin-Polymerisationsversuchen mit den individuellen, aufgereinigten Untereinheiten belegen. Damit ist P. berghei CP das erste beschriebene capping protein, bei dem eine funktionelle Trennung der beiden Untereinheiten stattfand. Meine genetischen und biochemischen Daten stützen die These, dass die beiden P. berghei CP Untereinheiten ihre essentiellen Funktionen im Malaria-Parasiten als Homodimere erfüllen. 
date: 2009
type: Dissertation
type: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
type: NonPeerReviewed
format: application/pdf
identifier: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserverhttps://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/9374/1/Ganter_Markus.pdf
identifier: DOI:10.11588/heidok.00009374
identifier: urn:nbn:de:bsz:16-opus-93742
identifier:   Ganter, Markus  (2009) Regulation der Mikrofilamente im Malariaerreger Plasmodium.  [Dissertation]     
relation: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/9374/
rights: info:eu-repo/semantics/openAccess
rights: http://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/help/license_urhg.html
language: ger