Britta Husemann

• In dieser Arbeit wurde die Oxidative-Stress-Hypothese des Malaria-Parasiten Plasmodium falciparum kritisch hinterfragt und durch kompartiment-spezifische Produktion und Entfernung von Wasserstoffperoxid (H2O2) analysiert. Hierzu wurden erfolgreich Plasmodienstämme mit den heterologen Redoxenzymen D-Aminosäureoxidase (DAAO) von Rhodoturula gracilis oder der Katalase von Toxoplasma gondii in den Kompartimenten Cytosol (Cyto), Verdauungsvakuole (DV), mitochondriale Matrix (MitoM) und Intermembranraum des Mitochondriums (IMS) hergestellt. Die Produktion der Proteinkonstrukte wurde mittels Westernblotanalyse charakterisiert. Zur Analyse wurden Wachstumskurven der Stämme mit kompartiment-spezifischer Erniedrigung und Erhöhung von H2O2 durchgeführt, bei denen ein Einfluss der H2O2-Menge auf das Wachstum des Parasiten beobachtet werden konnte. Die Verringerung der H2O2-Menge im Parasiten führte zu nur geringen Wachstumsdefekten, hingegen führte die Produktion von H2O2 im Cytosol und in der mitochondrialen Matrix zu einem verringerten Wachstum verglichen mit der Negativkontrolle. Für den Stamm mit erhöhter H2O2-Menge in der Verdauungsvakuole wurde ein erhöhtes Wachstum beobachtet. Zusätzlich wurden IC50-Werte der Substanzen Paraquat, Artesunat, Chloroquin, Atovaquon und Methylenblau ermittelt. Paraquat wurde als Positivkontrolle genutzt und erzeugte sowohl in den Stämmen mit verringerten H2O2-Mengen als auch mit erhöhten H2O2-Mengen im Cytosol und der mitochondrialen Matrix eine signifikante Steigerung der Sensitivität im Vergleich zu den jeweiligen Negativkontrollen. Mit den anderen hier getesteten Substanzen wurden kaum Sensitivitätsunterschiede zur Negativkontrolle beobachtet. Aufgrund D-Aminosäure-unabhängiger Unterschiede in den IC50-Werten der DAAO-Stämme kann die Hypothese eines bisher unbekannten endogenen D-Aminosäurestoffwechsels im Parasiten aufgestellt werden. Zusätzlich können, durch die in dieser Arbeit erzeugten Ergebnisse, Aussagen über proteintoxische Effekte heterologer Proteine getroffen werden.