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Signal für das Eindringen von Malariaparasiten in rote Blutkörperchen

Das Eindringen in rote Blutkörperchen markiert den Beginn des Stadiums der Malariaparasiten, das Krankheitssymptome auslöst.

Invasionsblockade durch eine einzelne Mutation
Invasionsblockade durch eine einzelne Mutation. (A) Der Malariaparasit (grün) dringt aktiv in rote Blutkörperchen (rot) ein. Dabei benutzt er nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip eine Anzahl von Oberflächenstrukturen auf den roten Blutkörperchen. Dieser Vorgang ist von der Aktivierung eines einzelnen Bausteins im Protein AMA1 des Parasiten abhängig (orange Balken), nämlich von der Anlagerung einer Phosphat-Gruppe (P) an die Aminosäure Serin an Position 610 von AMA1. (B) Ersetzt man dieses Serin durch eine künstliche Mutation im Gen von AMA1, kann kein Phosphat angelagert werden, und die Invasion des Parasiten wird gestoppt.

In Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Burnet-Instituts in Australien wurde ein wichtiger Schritt bei der Aktivierung der Invasionsmaschinerie entschlüsselt: Zuerst schießen die Malariaparasiten eigene Proteine in die Membran roter Blutkörperchen, gleichsam als Anlegestellen für ein Protein, das AMA1 genannt wird und aus der Oberfläche der Malariaparasiten hervorragt. AMA1 ragt aber auch mit einem Teil ins Zellinnere der Parasiten. Wir haben nun gezeigt, dass die Parasiten hierfür AMA1 im Inneren durch Anlagerung von Phosphat aktivieren müssen. So aktiviertes AMA1 lagert sich dann außen an seine Anlegestellen auf den roten Blutkörperchen an und wirft gleichzeitig im Inneren des Parasiten die Invasionsmaschinerie an.

Leykauf K. et al., PLoS Pathog 2010, 6:e100094
Moritz Treeck, Boris Prinz, Klemens Engelberg, Tim Gilberger und externe Kooperationspartner (s. Publikation)