Organisch-chemische Methoden

Es wird ein Überblick über die Anwendung verschiedenster organisch-chemischer Reaktionen zur Derivatisierung und Markierung von Biomolekülen gegeben. Derartige Methoden sind in der letzten Zeit immer wichtiger geworden, um Tests in Forschung und Diagnostik durchzuführen, aber auch, um gewisse Moleküle in der Zelle in vivo zu verfolgen. Allerdings müssen diese Reaktionen besondere Eigenschaften haben. Es werden in weiterer Folge auch einige konkrete Anwendungen genauer behandelt.

In diesem Kapitel werden drei Arbeiten aus der Arbeitsgruppe von Prof. Herbert Waldmann näher besprochen, die sich mit dem biologischen Thema „Ras-Protein“ beschäftigen. In den ersten beiden Publikationen werden Lipopeptide hergestellt, die dem C-Terminus dieses Proteins entsprechen, mit neu ausgearbeiteten Strategien zur Peptidsynthese dieser teilweise höchst labilen Verbindungen. Sie werden in geeigneter Weise mit Markierungen für biophysikalische Untersuchungsmethoden, wie surface plasmon resonance oder fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen, versehen. In der zweiten Arbeit werden diese Peptide auch mit einem entsprechend verkürzten Protein zu biologisch wirksamen fluoreszenzmarkierten Protein-Chimeren assembliert. Die dritte Veröffentlichung behandelt eine andere Fragestellung aus dem Bereich des Ras-Proteins. Es geht um die Synthese eines natürlichen Inhibitors der Farnesyl-Transferase, die den ersten enzymatischen Schritt zur Bildung des reifen aktiven Ras-Proteins ausführt. Alle Arbeiten belegen die interessanten Aspekte biologisch-chemischer Forschungen auf einem Gebiet hoher Interdisziplinarität.

In diesem Kapitel wird aus dem Bereich der Immunologie das Thema „synthetischer Vakzine auf Peptidbasis“ am Beispiel der Bemühungen zur Entwicklung von Anti-Malaria-Impfstoffen behandelt. Nach einer kurzen Einleitung zur Klärung einiger immunologischer Begriffe wird der Lebenszyklus des Parasiten der Malariaerkrankung, Plasmodium falciparum, beschrieben. Es werden in der Folge drei Publikationen, die sich mit der Entwicklung peptidbasierter Impfstoffe gegen das Sporozoiten- und das Merozoiten-Stadium des Parasiten im Menschen befassen, näher besprochen. Ein wesentlicher Aspekt sind dabei auch die Strategien des Parasiten, das Immunsystem auszuspielen, und wie man dagegen vorgehen könnte. Am Ende des Kapitels werden noch verschiedene Techniken zur Bestimmung der Wirksamkeit von Antikörpern – auch anhand einer Publikation zum Thema Malaria – erörtert.