Abstract Julian Barth

Die von einzelligen Parasiten der Gattung Plasmodium ausgelöste Infektionskrankheit Malaria gilt als bedrohlichste parasitäre Erkrankung der Welt. Im Verlauf einer Infektion dringen die Parasiten in menschliche rote Blutkörperchen ein. Dort bewirken sie dramatische zelluläre Konsequenzen, die sich auf den ganzen Organismus auswirken und bis zum Tod führen können. Trotz ausgereifter Therapieleitlinien wird die Behandlung einer Infektion durch die zunehmende Wirkstoffresistenz der Parasiten erschwert. Daher liegt es in der Verantwortung der Forschung die biochemische Grundlagenforschung zu erweitern und neue Wirkmechanismen zu identifizieren. 

Vom Parasiten in menschliche Wirtszellen exportierte Mitglieder der Hitzeschock-Proteinfamilien PfHSP40- und PfHSP70 werden mit der plasmodialen Pathogenität und Virulenz assoziiert. Überraschenderweise wurde bereits gezeigt, dass aus Plasmodium stammende Hitzeschock-Proteine funktionell mit humanen HSP70 Proteinen interagieren können. Diese Interaktion trägt erheblich zu bestimmten Facetten der Pathogenese bei. Daher stehen HSP40 und HSP70 Chaperone im Rampenlicht der neuen Wirkstoffsuche. 
Alle klassischen zellulären Aufgaben molekularer Chaperone basieren auf ihrer Fähigkeit zur Protein-Protein-Interaktion. Auf Grund ihrer vielfältigen Aufgaben ist eine differenzierte Messmethodik nötig, um die Aktivität von HSP70 Chaperonen zu untersuchen.

Das Ziel der Masterthesis von Julian Barth war daher die „Etablierung von Plate-Reader-Assays zur Aktivitäts- und Interaktionsbestimmung von humanen und plasmodialen HSP70 Chaperonen“. Als Messgröße wurden mehrere Aspekte der molekularen Aufgaben der Zielproteine definiert. Der Etablierungsprozess umfasste mehrere Anläufe und verschiedene spektrofotometrische Herangehensweisen, so dass die Chaperonaktivität schließlich zuverlässig im 96-Well-Plattenformat detektierbar ist. Diese etablierten funktionellen Assays stellen die Basis für eine differenzierte Screening-Methodik dar. Somit ist es nun möglich, niedermolekulare Substanzen auf aktivitätshemmende Eigenschaften hinsichtlich der Aktivität von Hitzeschockproteinen zu untersuchen. Auf diese Weise können neue potenzielle Wirkstoffe für Medikamente gegen Malaria geprüft werden.

Betreuer der Arbeit war Prof. Dr. Jude Przyborski, Professur für Biochemie und Molekularbiologie.