Abstract (deu)
Trypanosoma brucei ist ein einzelliger Parasit, der von der Tsetse Fliege übertragen wird und die Schlafkrankheit in Afrika verursacht. T. Brucei hat ein einzelnes Flagellum, das nahe dem hinteren Ende der Zelle herausragt. Dieses Flagellum ist von Bedeutung für die Beweglichkeit des Parasiten und für seine Anhaftung an das Epithelium der Speicheldrüse der Tsetse Fliege. An der Basis der Geißel befindet sich eine einzigartige Organelle, genannt Flagellar Pocket (FP). FP ist der einzige Ort für alle Vorgänge der Endo- und Exozytose und spielt eine entscheidende Rolle in der Verteidigung der Zelle gegen das Immunsystem des Wirts. Am oberen Ansatz der FP befindet sich ein Element der zytoskelettalen Barriere, die sogenannte Flagellar Pocket Collar (FPC). T. brucei BILBO (TbBILBO1) war die erste charakterisierte Komponente von FPC. Dieses Protein ist in hohen Maße unter Trypanosomatiden konserviert und ist sowohl für die FP Biogenese als auch für die Lebensfähigkeit der Parasiten essentiel. In dieser Studie wird die strukturelle Charakterisation des 67-kDa Proteins TbBILBO1 beschrieben.
Basierend auf der Vorhersage der Sekundärstruktur besteht TbBILBO1 aus einer kugelförmigen N- terminalen Domäne (NTD, aa 1-110), zwei EF-Hand Motiven (EFh, aa 183-249), und einer zentralen coiled-coil Domäne (CCD, aa 263 -533), gefolgt von einem C-terminalen Leucin-Zipper (LZ, aa 534-578). Meine Lokalisierungsanalysen in der prozyklischen Form von T. brucei zeigten, dass der LZ von wesentlicher Bedeutung für die genaue Ausrichtung von TbBILBO1 an der FPC ist. Die Überexpression einer TbBILBO1 Mutante, bei der die NTD fehlte (TbBILBO1-ΔNTD), wirkte sich 4 Tage nach der Induktion lethal auf die Zellen aus, nicht dagegen die Überexpression des kompletten Proteins (TbBILBO1-FL). NMR-und Röntgenstrukturanalysen von TbBILBO1 - NTD zeigten, dass es eine Ubiquitin - ähnliche Faltung mit einer konservierten aromatisch/basischen Stelle an der Oberflächen annahm, die kritisch für die TbBILBO1 Funktion in vivo war und ein potenzielles Ziel für therapeutische Medikamente darstellt. Diese Stelle interagierte auch mit der C- terminalen Domäne von FPC4, eine weitere, neulich identifizierte Komponente von FPC. Weiters wird beschrieben, dass das komplette TbBILBO1 eine filament ähnliche Struktur sowohl durch die antiparallele Anordnung der zentrale Coiled-Coil Domain als auch durch die LZ -vermittelte inter - Dimer Interaktion bildete. Diese Struktur wurde dann in verkürzten Fasern über seitliche Assoziation zwischen den Filamenten aufgebaut. Zusammengefasst zeigten meine Daten, dass TbBILBO1 die Eigenschaften besitzt, um eine Membran-gebundene manschetten-ähnliche Struktur zu bilden und dass das Auftreten von EFh wesentlich für die Steuerung der Gating-Funktion des FPC ist.