Aktin Dynamik, Regulation und Funktion während der intrazellulären Entwicklung von Toxoplasma gondii, einen Parasiten aus dem Stamm der Apikomplexa

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Meißner
• Fachliche Zuordnung: Parasitologie und Biologie der Erreger tropischer Infektionskrankheiten ; Medizinische Mikrobiologie und Mykologie, Hygiene, Molekulare Infektionsbiologie ; Zellbiologie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426682790

Während der letzten Förderperiode haben wir die Rolle eines intravakuolären F-Aktin-Netzwerks identifiziert und beschrieben, welches durch die koordinierte Wirkung von Formin-2 und dem Aktin-Depolymerisationsfaktor (ADF) generiert wird. Dieses Netzwerk ist für das Recycling von mütterlichen Organellen, wie den Mikronemen während der intrazellulären Replikation essentiell. Siehe: Periz et al., Nature Communications 2019; Stortz et al., Elife 2019.Die Erkenntnisse, dass mütterliche Organellen in einem Aktin-abhängigen Transportprozess recycelt werden können, führten zu einem neuen Interesse an den vielfältigen Funktionen von Apicomplexa-Aktin während der intrazellulären Entwicklung des Parasiten. Dies ist durch mehrere Veröffentlichungen belegt, bei denen unsere Reagenzien verwendet wurden und/oder wir aktiv mitgewirkt haben. Siehe zum Beispiel: Carmeille et al., 2021; Hunt et al., 2019; Gras et al., 2019; Venugopal et al., 2020.Diese Studien eröffneten eine Vielzahl neuer Fragen. Wir werden diese wichtigen Studien fortsetzen, die sich auf vier Hauptziele konzentrieren:1. Identifizierung von Cargo, welches F-Aktin-abhängige Transportmechanismen erfordert.Wir stellten die Hypothese auf, dass der identifizierte Recyclingmechanismus nicht auf Mikroneme beschränkt ist, sondern auch für das Recycling anderer Organellen verantwortlich ist.2. Identifizierung von Transportfaktoren, die am F-Aktin-abhängigen Transport beteiligt sind.Wir begannen, die Rolle von Transportfaktoren, wie etwa Rab-GTPasen und Dynaminen beim Recycling zu untersuchen.3. Charakterisierung und Identifizierung von Faktoren, die an der Regulierung der F-Aktin-Dynamik beteiligt sindWir haben die Rolle mehrerer regulatorischer Proteine beim Recycling und der Regulation des intravakuolären F-Aktin-Netzwerks untersucht und ein phänotypisches Screening, basierend auf splitCas9 durchgeführt, um neue Proteine zu identifizieren, die in diesem Prozess involviert sind (siehe Li et al., BioRXiv2021; in Überarbeitung in Nature Mikrobiologie). Unter anderem haben wir ein Golgi-Protein identifiziert, das für die Golgi-Organisation, das Recycling und die Bildung der „Plant-like-Vacuole“ (PLV/VAC), einem lysosomalen Kompartiment, benötigt wird.4. Koordination des Aktin- und dem Mikrotubuli-Netzwerk während des Proteintransports. Unsere Ergebnisse führen zu der Hypothese, dass Aktin- und Mikrotubuli-basierte Transportwege koordiniert sind, um den Vesikeltransport innerhalb des Endomembransystems zu regulieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen