Cell migration occurs through the protrusion of the actin-enriched lamella. Here, we investigated the effects of RNAi depletion of ∼90 proteins implicated in actin function on lamella formation in Drosophila S2 cells. Similar to in vitro reconstitution studies of actin-based Listeria movement, we find that lamellae formation requires a relatively small set of proteins that participate in actin nucleation (Arp2/3 and SCAR), barbed end capping (capping protein), filament depolymerization (cofilin and Aip1), and actin monomer binding (profilin and cyclase-associated protein). Lamellae are initiated by parallel and partially redundant signaling pathways involving Rac GTPases and the adaptor protein Nck, which stimulate SCAR, an Arp2/3 activator. We also show that RNAi of three proteins (kette, Abi, and Sra-1) known to copurify with and inhibit SCAR in vitro leads to SCAR degradation, revealing a novel function of this protein complex in SCAR stability. Our results have identified an essential set of proteins involved in actin dynamics during lamella formation in Drosophila S2 cells.

Abstract With the advent of resistance to existing treatments, new drugs are needed to combat apicomplexan parasites such as the causative agents of malaria ( Plasmodium species) and toxoplasmosis ( Toxoplasma gondii ). To identify new inhibitors of the mitochondrial electron transport chain (ETC) in these parasites, we developed a Seahorse XFe96 flux analyzer approach to screen compounds from the Medicines for Malaria Venture ‘Pathogen Box’ for ETC inhibition. We identified six chemically diverse, on-target inhibitors of the ETC of T. gondii , five of which also target the ETC of Plasmodium falciparum . Two of the identified compounds (MMV024937 and MMV688853) represent novel ETC inhibitor chemotypes. We pinpoint the molecular targets of these inhibitors, demonstrating that all target ETC Complex III, with MMV688853 additionally targeting a kinase with a key role in parasite invasion of host cells. Most of the compounds remain effective inhibitors of parasites that are resistant to the clinically used Complex III inhibitor atovaquone. In sum, we have developed a versatile screening approach to identify and characterize new inhibitors of the ETC in apicomplexan parasites.