Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation Flugzeitmassenspektrometer (MALDI-TOF MS)

• Fachliche Zuordnung: Alte Kulturen
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 504476923

Das Centrum für Archäometrie (CfA) ist eine neu gegründete interfakultäre Core Facility an der Universität Tübingen. Das CfA bündelt die vorhandene instrumentelle und analytische Kompetenz der Arbeitsgruppen Archäometrie, Geoarchäologie und Angewandte Mineralogie, um innovative, fachübergreifende Forschung im breiten Spektrum der archäologischen Forschung der Universität Tübingen zu ermöglichen. Mit der zunehmenden Integration der paläoproteomischen Forschung in die Naturwissenschaftliche Archäologie im letzten Jahrzehnt versuchen mehrere vom CfA unterstützte Arbeitsgruppen, antike Proteine zu analysieren, um unser Verständnis der menschlichen Vergangenheit zu verbessern. Zurzeit haben wir kein dediziertes Massenspektrometer (MS), um diese Arbeit zu leisten, und zahlen kommerzielle Preise für die Analyse unserer Proben. Mit dem Aufbau der Core Facility und der Verfolgung ambitionierter neuer Projekte streben wir den Erwerb eines matrix-unterstützten Laserdesorptions-/Ionisations Flugzeitmassenspektrometers (MALDI-TOF MS) an. Das MALDI-TOF MS wird bei der Analyse von Proteinen und anderen Biomolekülen, einschließlich DNA und Kohlenhydraten, verwendet. Es nutzt die „weiche Ionisation“, die es ermöglicht, zerbrechliche Moleküle durch das Vakuum einer MS zu analysieren. Dies wird durch die Cokristallisation von präparierten Proteinen mit einer stark absorbierenden Matrixlösung erreicht. Das MS bombardiert dann die kristallisierten Proben mit einem Laser mit ausreichender Energie, damit sich die Peptide als einfach geladene Molekülionen durch den Analysator bewegen, die dann von einem Detektor gemessen werden. MALDI-TOF MS ermöglicht die schnelle Messung von Proteinen mit der Option, bis zu 384 Proben auf einer einzigen Zielplatte zu erkennen. MALDI-TOF MS stellt somit eine sehr zeit- und kosteneffiziente Methode dar, Proteine zu messen. Die MALDI-TOF MS ist zu einem zentralen Punkt für Peptid-Mass-Fingerprinting (PMF)-Methoden geworden, bei denen Proteine extrahiert, enzymatisch zu Peptiden verdaut und gemessen werden. In der Paläoproteomik wird PMF verwendet, um Kollagen-, Keratin- und Eierschalenproben zu erfassen, die zur taxonomischen Identifizierung mit veröffentlichten Referenzbibliotheken abgeglichen werden können. Archäologische Artefakte aus Knochen, Elfenbein, Leder, Haut und Muscheln werden oft über den Punkt der morphologischen Identifizierung hinaus bearbeitet und PMF wird zu einem unschätzbaren Werkzeug bei der Erforschung dieser Objekte. Die vorgeschlagene MALDI-TOF MS wird vom CfA betreut und innerhalb des Instituts für Naturwissenschaftliche Archäologie (INA) untergebracht. Die Anwendbarkeit des MALDI-TOF MS auf unterschiedlichste archäologische Fragestellungen wird das Instrument in den Mittelpunkt mehrerer zukunftsweisender Forschungsprojekte innerhalb und außerhalb der Universität Tübingen stellen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation Flugzeitmassenspektrometer (MALDI-TOF MS)
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Eberhard Karls Universität Tübingen
• Leiter: Professor Dr. Christopher E. Miller