Bereich: Infektiologie, Rheumatologie und Immunologie

Dr. Joana M. Santos Universität Genf

Intramembranäre Spaltung von AMA1 induziert bei Toxoplasma das Umschalten in einen Replikationsmodus

Alle Apicomplexa-Parasiten, darunter auch der Toxoplasmose-Erreger Toxoplasma gondii und der Malaria-Erreger Plasmodium, dringen aktiv in Wirtszellen ein. Sobald sie sich im Inneren der Zelle befinden, beginnt die Replikation. Die Mechanismen der Parasiten-Motilität und -Invasion sind hinreichend bekannt, während über die Signale, die nach dem Eindringen des Parasiten in die Zelle für die Initiierung der Replikation ausschlaggebend sind, noch nichts bekannt ist.

Wir verwendeten die konditionale Expression einer Toxoplasma-ROM4-Mutante, um zu zeigen, dass für die anschliessende Replikation des Parasiten eine ROM4-Aktivität erforderlich ist. Die transgene Expression des gespaltenen zytoplasmatischen Teils von AMA1 allein – entweder von Toxoplasma-AMA1 oder von dessen Plasmodium-Ortholog – bewirkte eine funktionelle Umkehr des Arrest-Phänotyps, die die Replikationskapazität der Parasiten vollständig wiederherstellte. Unsere Ergebnisse lassen darauf schliessen, dass die intramembranäre Spaltung non AMA1 in einem Signalübertragungsweg notwendig ist, um die Replikation des Parasiten auszulösen.

Diese Studie lieferte die ersten Informationen über den Mechanismus, der den Parasiten dazu anregt, in die Replikationsphase seines Lebenszyklus einzutreten. Damit wurde ein neues Konzept in der Apicomplexa-Zellbiologie begründet, bei dem an der Zellinvasion beteiligte Proteine auch für ein Signal eine Rolle spielen, welches die Umschaltung vom Invasionsmodus in einen Replikationsmodus steuert.

Intramembrane cleavage of AMA1 triggers Toxoplasma to switch from an invasive to a replicative mode. Joana M. Santos, David J. P. Ferguson, Michael J. Blackman, Dominique Soldati-Favre. Science, Vol 331, pp 473 – 477 (2011)

Forschungsarbeit (Original Publikation)
>>> Intramembrane Cleavage of AMA1 Triggers Toxoplasma to Switch from an Invasive to a Replicative Mode (PDF)	268 Kb