Proteomics analysis of exported chaperone/co-chaperone complexes of P. falciparum reveals an array of complex protein-protein interactions

Der humane Malaria Parasit Plasmodium falciparum ist für sein Überleben darauf angewiesen die von ihm infizierten Erythrozyten mittels exportierter Proteine zu modifizieren. In vorausgehenden Studien konnte gezeigt werden, dass zwei parasitencodierte Typ II Hsp40s (PEF55, PFA660) mit mobilen Strukturen in der Wirtszelle, den sogenannten J-dots, assoziieren. Außerdem konnte ein exportiertes Chaperon des Parasiten PfHsp70x identifiziert werden, dass ebenfalls mit diesen Strukturen assoziiert. Ziel dieser Arbeit ist es J- dots aufzureinigen und deren Proteom zu bestimmen, um die Funktion dieser parasitären Strukturen im Wirtszellcytosol für die Modifikation der Wirtszelle besser zu verstehen. Das könnte uns ermöglichen, weitere Teile des komplexen Netzwerks aus Protein-Protein Interaktionen in P. falciparum infizierten Erythrozyten zu entziffern. In dieser Arbeit wurden mehrere Methoden benutzt, um das Proteom der PFE55-PfHsp70x Ko-Chaperon- Chaperon Komplexe (J-dots) zu bestimmen. Dabei konnte durch differentielle Zentrifugation und Immunoblot von BN-PAGE und 2D BN/SDS PAGE gezeigt werden, dass PFE55 und PfHsp70x Teil eines Komplexes mit hoher molekularer Masse (>223 kDa) sind. Außerdem konnten mittels Ko-Immunpräzipitation und LC- MS/MS zwei exportierte Proteine identifiziert werden, die mit PFE55 und PfHsp70x interagieren und ebenfalls mit J-Dots assoziieren: PfPHISTc und PfGEXP18. Zusätzlich wurden PFE55 und PfHsp70x nicht nur in Komplexen im Zytosol der infizierten Erythrozyten sondern auch in weiteren Komplexen in der parasitophoren Vakuole nachgewiesen. Außerdem tritt PfHsp70x überraschender Weise auch in Assoziation mit einem Translokon in der parasitophoren Vakuole (PTEX) auf. Des Weiteren weißt die proteomische Analyse der Ko-Immunpräzipitation auf eine Interaktion von PFE55 und humanem Hsp70 hin. Insgesamt zeigen unsere Daten, dass PfHsp70x und PFE55 als Chaperon- Ko-Chaperon Komplexe am Transport von exportierten Proteinen durch das PTEX Translokon an der parasitophoren Vakuole beteiligt sind. Dabei könnten sie insbesondere bei der Entfaltung und Faltung von Proteinen während dem Export durch das PTEX Translokon eine Rolle spielen. Zusätzlich unterstreicht die Vielzahl an exportierten Proteinen, die mit PfHsp70x interagieren die Rolle, die dieses Chaperon in der Koordination des Proteinexports von P. falciparum spielt.