id,collection,dc.contributor.author,dc.contributor.firstReferee,dc.contributor.furtherReferee,dc.contributor.gender,dc.date.accepted,dc.date.accessioned,dc.date.available,dc.date.issued,dc.description.abstract[de],dc.format.extent,dc.identifier.uri,dc.identifier.urn,dc.language,dc.rights.uri,dc.subject,dc.subject.ddc,dc.title,dc.title.translated[de],dc.type,dcterms.accessRights.dnb,dcterms.accessRights.openaire,dcterms.format[de],refubium.affiliation[de],refubium.mycore.derivateId,refubium.mycore.fudocsId "257d55cc-9c80-4999-a35a-306cc68d578d","fub188/14","Harupa, Anke","Prof. Dr. Stefan H.I. Kappe","Prof. Dr. Rupert Mutzel","w","2015-03-20","2018-06-07T15:11:18Z","2015-04-14T13:21:43.612Z","2015","Plasmodium sporozoites are the infectious forms of the malaria parasite transmitted by mosquitoes. Upon transmission to the mammalian host, sporozoites embark on a complex journey to the liver where they infect hepatocytes to generate pathogenic merozoites which infect red blood cells. It is largely unknown how sporozoites achieve this journey. The aim of this thesis was to expand our knowledge of sporozoite surface and secreted proteins, since they are likely involved in host-parasite interactions in this initial phase of malaria infection. The Plasmodium 6-Cys protein P38 is a member of a small, conserved family of parasite surface and secreted proteins. Several 6-Cys proteins have been implicated in cell-cell interactions and represent targets for malaria vaccine development. Here, it is shown by epitope-tagging and immunofluorescence microscopy that P38 localizes to secretory organelles in salivary gland sporozoites in the rodent malaria parasite P. yoelii. Targeted deletion of P38 does not reveal a function during the entire parasite life cycle. Cell surface biotinylation and mass spectrometry were used to identify novel putative sporozoite surface proteins in P. yoelii and in the human parasite P. falciparum. Four proteins identified in both Plasmodium species were selected for functional analysis in P. yoelii. Three of them are encoded by genes that were previously found to be upregulated in infectious sporozoites (UIS): a putative sugar transporter and two proteins that lack any functional annotation. Several UIS proteins are essential for liver infection. However, using a reverse genetics approach, it is shown that none of the here analyzed UIS proteins is required for establishing infection in mice. The fourth protein is a type I transmembrane protein encoded by the sporozoite-specific gene S23. Epitope-tagging and specific antibodies to S23 in conjunction with immunoelectron microscopy confirm surface localization of S23 in salivary gland sporozoites. Interestingly, the ectodomain of S23 appeared to be inaccessible to antibodies in non-permeabilized sporozoites. Antibody-induced shedding of the major surface protein circumsporozoite protein exposed the S23 ectodomain to antibodies in some sporozoites. Targeted deletion of S23 adversely affected sporozoite locomotion in vitro, which surprisingly did not impact sporozoite infectivity.||Plasmodium-Sporozoiten sind die infektiösen Stadien des Malaria-Erregers und werden von Mücken übertragen. Nach der Übertragung auf den Säugetier-Wirt begeben sich die Sporozoiten auf eine komplexe Reise zur Leber, wo sie in Leberzellen eindringen, um dort die pathogenen Merozoiten zu bilden, die wiederum rote Blutzellen befallen. Wie Sporozoiten diese komplexe Reise zur Leber bewältigen, ist weitestgehed unbekannt. Ziel dieser Arbeit war es, das Wissen über Oberflächen- und sezernierte Sporozoitenproteine zu erweitern, da sie wahrscheinlich an Parasit-Wirt-Interaktionen in dieser ersten Phase der Malaria-Infektion beiteiligt sind. Das 6-Cys-Protein P38 gehört zu einer kleinen, konservierten Familie von Oberflächen- und sezernierten Parasitenproteinen. Einige 6-Cys-Proteine sind nachweislich an Zell-Zell- Interaktionen beteiligt und stellen Zielmoleküle für die Malaria- Impfstoffentwicklung dar. Durch die Herstellung von Parasiten, die P38 als Fusionsprotein mit einem Hämagglutinin (HA)-Epitop exprimieren, wird mittels Immunfluoreszenzmikroskopie festgestellt, dass P38 in sekretorischen Organellen von Sporozoiten lokalisiert ist. Durch gezielte Deletion von P38 wird gezeigt, dass das Protein keine bedeutende Rolle im Lebenszyklus von P. yoelii, einem Erreger der Nagetier-Malaria, spielt. Durch Biotinylierung der Zelloberfläche von Sporozoiten und Massenspektrometrie konnten mehrere mutmassliche Oberflächenproteine in P. yoelii und in P. falciparum, dem gefährlichsten Malaria-Erreger in Menschen, identifiziert werden. Es wurden vier Proteine, die in beiden Plasmodium-Arten detektiert wurden, für eine funktionelle Analyse in P. yoelii ausgewählt. Drei dieser Proteine werden von Genen kodiert, die bereits zuvor in infektiösen Sporozoiten als erhöht exprimiert nachgewiesen wurden, den sogenannten UIS-Genen (UIS, upregulated in infectious sporozoites): ein mutmaβlicher Zuckertransporter und zwei Proteine ohne Homologien zu bekannten Proteinen. Einige UIS-Gene sind essentiell für die Infektion der Leber. Mit Hilfe reverser Genetik wird gezeigt, dass keines der hier analysierten UIS-kodierten Proteine für die Infektion des Säugetier- Wirts nötig ist. Das vierte Protein ist ein Typ-1-Transmembranprotein, das von einem Sporozoiten-spezifischen Gen kodiert wird, bekannt als S23. Mittels Epitop-tagging, spezifischer Antikörper gegen S23 und Immunelektronen- Mikroskopie wird bestätigt, dass sich S23 hauptsächlich auf der Oberfläche von Speicheldrüsen-Sporozoiten befindet. Die S23 Ektodomäne scheint allerdings für Antikörper in unpermeabilisierten Sporozoiten nicht zugänglich zu sein. Antikörper-induziertes Ablösen des Haupt-Oberflächenproteins CSP (circumsporozoite protein) führte zur Freilegung der S23 Ektodomäne in einigen Sporozoiten. Gezielte Deletion von S23 schränkte die in vitro Gleitbewegung der Sporozoiten drastisch ein, was sich überraschenderweise nicht auf die Infektivität der Sporozoiten auswirkte.","X, 115 S.","https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/702||http://dx.doi.org/10.17169/refubium-4904","urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000098994-4","eng","http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen","malaria||Plasmodium||sporozoite||surface proteins","500 Naturwissenschaften und Mathematik||500 Naturwissenschaften und Mathematik::570 Biowissenschaften; Biologie","Identification and functional analysis of novel sporozoite surface proteins in the rodent malaria parasite Plasmodium yoelii","Identifizierung und funktionelle Analyse neuartiger Sporozoiten- Oberflächenproteine im Erreger der Nagetier-Malaria Plasmodium yoelii","Dissertation","free","open access","Text","Biologie, Chemie, Pharmazie","FUDISS_derivate_000000016810","FUDISS_thesis_000000098994"