Disulfidreduktasen und Glutathion-gestützter Metabolismus des Malaria-Erregers Plasmodium falciparum

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Die tropische Malaria, die in jedem Jahr mehrere 100 Millionen Menschen befällt, wird durch das einzellige Apicomplexon Plasmodium falciparum hervorgerufen (Malaria 2002, Nature 415, 670ff). Die Glutathion-Homöostase ist für den Parasiten von besonderer Bedeutung. Das Tripeptid Glutathion dient u.a. der Entgiftung von Hämin, Methylglyoxal und Medikamenten sowie der Abwehr von oxidativem und nitrosativem Stress. Zentrales Enzym der Glutathionhomöostase ist das dimere Flavoenzym Glutathionreduktase (GR; NADPH + GSSG + H+ -> NADP+ + 2 GSH). Die verschiedenen, pathophysiologisch bedeutsamen Redoxzustände des Enzyms, insbesondere die Fieber-empfindliche EH4-Form sollen mit strukturbiologischen Methoden (NMR und Röntgenstrukturanalyse) untersucht werden. Dies gilt auch für die inaktivierende Wirkung von physiologischen und pharmakologischen GR-Inhibitoren wie Peroxynitrit, Dimerisierungsinhibitoren und Phenothiazinen. Die GR steht in enger funktioneller und struktureller Beziehung zu verschiedenen GSH-abhängigen Enzymsystemen. Diese Systeme schließen Glutathion-S-Transferase, Glyoxalase I und II sowie GSNO-Reduktase ein und dienen der Kontrolle und Entgiftung parasitizider Substanzen. Die genannten Proteine sollen rekombinant dargestellt, ihre dreidimensionalen Strukturen, ihre zellulären Funktionen und Wechselwirkungen sowie ihre Eignung als Ziele für die Medikamentenentwicklung sollen charakterisiert werden.