Molekulare Interaktionen zwischen Plasmodium und ihren Wirtszellen
Alyssa Ingmundson, PhD
alyssa.ingmundson@hu-berlin.de
Plasmodium-Parasiten vermehren sich in speziellen Vakuolen in ihren zwei obligaten Wirtszellen: den Leberzellen und Erythrozyten. Plasmodium-Parasiten im Leberstadium sekretieren Proteine in die Membran der parasitophoren Vakuole. Dort verändern sie mit der Vakuole verbundenen Membranen, welche auch in die Wirtszellen hineinreichen. Von Parasiten im Blutstadium ist bekannt, dass sie ein Repertoire an Proteinen in ihre Wirtszellen exportieren, um die Umgebung des Wirts zu verändern und dadurch die Replikation des Parasiten fördern. In beiden Infektionsstadien sind molekulare Interaktionen zwischen dem Parasiten und der Wirtszelle für die Infektion essenziell. Unsere Forschung zielt darauf ab, diese Interaktionen zu verstehen. Deswegen erforschen wir Prozesse der Wirtszellen, die die Entwicklung von Plasmodium beeinflussen. Des Weiteren untersuchen wir Plasmodium-Proteine, welche während der Infektion in die Wirtszelle exportiert werden.Plasmodium-Parasiten vermehren sich in speziellen Vakuolen in ihren zwei obligaten Wirtszellen: den Leberzellen und Erythrozyten.
Aktuelle Forschungsprojekte:
Plasmodium-Proteine an der Schnittstelle zwischen Wirt und Parasit in infizierten Leberzellen oder Erythrozyten
Proteine des Parasiten, die die Membran der parasitophoren Vakuole durchqueren, können mit Wirtsfaktoren interagieren, mit dem Ziel das Wachstum und die Entwicklung des Parasiten zu fördern. Einige der von uns untersuchten Proteine sind über mehrere Plasmodium-Arten hinweg konserviert und werden sowohl in den Leber- als auch in den Blutstadien der Infektion exprimiert. Wir untersuchen die Rolle dieser Plasmodium-Proteine, welche mit dem Wirt interagieren mit Hilfe von Genetik, Biochemie und „advanced microscopy“. Unser Ziel ist es, die gemeinsamen Aspekte der Parasiten-Wirts-Interaktionen zwischen verschiedenen Arten und Wachstumsstadien besser zu verstehen.
Wirtsfaktoren und die Entwicklung von Plasmodium in der Leber
Intrazelluläre Pathogene schaffen in Wirtszellen eine Umgebung, die ihr Wachstum und ihre erfolgreiche Vermehrung fördert. Hierzu machen sie sich einige Wirtszellprozesse zunutze während sie anderen gezielt ausweichen. Die Untersuchung der Wirtsfaktoren, die für die Entwicklung von Plasmodium von Bedeutung sind gibt Aufschluss über die Voraussetzungen für erfolgreiches Parasitenwachstum in diesem Entwicklungsstadium und kann die Identifikation potentieller therapeutischer Ansatzpunkte ermöglichen. Wir vermuten, dass die parasitophore Vakuole in vesikuläre Transportwege der Wirtszelle eingreifen kann. Daher untersuchen wir die Zusammensetzung der parasitophoren Vakuole im Leberstadium und wie Regulatoren des Membrantransportes die Entwicklung der Parasiten beeinflussen.
Austritt von Plasmodium aus den Leberzellen
Werden Malariaparasiten von einer Mücke auf den Menschen übertragen, ist die Anzahl infizierter Leberzellen begrenzt. Dementsprechend müssen Plasmodien für eine erfolgreiche Infektion zunächst von der Leber in die Blutbahn gelangen. Detaillierte Kenntnis darüber, wie die Parasiten diesen Austrittsprozess regulieren liegt noch nicht vor und wir möchten den Vorgang besser verstehen. In diesem Zusammenhang charakterisieren wir eine Plsamodium-Protease, die für den Austritt der Parasiten aus der Leber wichtig ist. Außerdem untersuchen wir die Bedeutung von Wirtslipiden für den Leberaustritt.
Derzeitige Mitglieder:
- Florian Kirscht, PhD (florian.kirscht@hu-berlin.de)
- Otto Netzel, PhD (otto.netzel@hu-berlin.de)
- Mattea Scheiner, PhD (mattea.scheiner@hu-berlin.de)