CD-Labor für Proteomanalyse

Das analytische Verfahren der Massenspektrometrie wird so weiterentwickelt, dass eine quantitative Bestimmung von Proteinkomplexen möglich wird. Damit können die Zusammensetzungen, die Wechselwirkungen und die zeitlichen Veränderungen dieser Komplexe im Detail erforscht werden.

Mit der Massenspektrometrie lässt sich die genaue Masse von Atomen oder Molekülen bestimmen. Dazu werden die zu untersuchenden Stoffe ionisiert, in die Gasphase überführt und in einem elektrischen Feld beschleunigt. Mittels des Masse-Ladungs-Verhältnisses lassen sich anhand theoretischer Voraussagen die gemessenen Atome oder Moleküle identifizieren.

Damit ist die Massenspektrometrie zunächst ein qualitatives Messverfahren, das auch die Identifizierung von Proteinen in komplexen biologischen Proben erlaubt. Dieses analytische Verfahren der Massenspektrometrie wird in der Richtung weiterentwickelt, dass sowohl globale wie individuelle quantitative Bestimmungen von Proteinen, ihren Modifikationen und ihren Interaktionspartnern möglich werden. Diese Entwicklungen erlauben es, die Zusammensetzungen, die Wechselwirkungen und die zeitlichen Veränderungen von Proteinkomplexen, den wichtigsten zellulären Bestandteilen, im Detail zu erforschen. Neben einer Erweiterung in der eigentlichen Messtechnologie wird dabei auch an einer Optimierung in der Probenaufbereitung gearbeitet, die es ermöglicht, verschiedenste biologische Modellsysteme mit ähnlichen Methoden und mit verlangter Genauigkeit zu analysieren.

Proteine und große Proteinkomplexe erfüllen verschiedenste Aufgaben in der Zelle. Sie interagieren mit weiteren Proteinen, Lipiden, Nukleinsäuren und kleinen Molekülen. Ihre Funktionen und strukturellen Veränderungen sind zeitlich und räumlich beschränkt, sie werden modifiziert und abgebaut. Genau diese Vorgänge sind es, die mit hoher Präzision messbar werden sollen. Dabei wird erwartet, dass auch diejenigen Prozesse in der Zelle besser verstanden werden, die auf die Dynamik der Proteine und Proteinkomplexe Einfluss nehmen – ein wichtiger Schritt, um die hochkomplexen zellulären Regelmechanismen zu verstehen. Damit bietet die Forschung nicht nur einen Weg zum besseren Verständnis zellulärer Prozesse, sondern auch ein wertvolles Werkzeug für die Etablierung neuartiger diagnostischer Verfahren und die Entwicklung von Medikamenten.