Massenspektrometer mit nano-HPLC und Chip Interface
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Massenspektrometer wird innerhalb der Proteomics Core Facility der Medizinischen Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg für zahlreiche Forschungsprojekte mit zum Teil sehr unterschiedlichem Fokus genutzt. Die wissenschaftlichen Kooperationspartner kommen dabei überwiegend aus dem unmittelbaren, fakultätsinternen Umfeld; es bestehen aber auch Kooperationen zu externe (inter-nationalen) Arbeitsgruppen. Die Core Facility ist in dem Portal für Forschungsinfrastrukturen (RIsources) der DFG gelistet (http://risources.dfg.de). Ein Hauptprojekt ist das funktionelle Protease-Profiling mittels Reporter Peptid Spiking als labordiagnostische Option bei malignen Erkrankungen. Grundlage hierfür ist die Tatsache, dass zahlreiche Malignome eine Reihe von tumorassoziierten Proteasen in die Blutbahn sezernieren. In einer Blutprobe kann deren Aktivität ex vivo durch Zugabe geeigneter Reporterpeptide detektiert werden. Diese werden spezifisch und sensitiv von den tumorassoziierten Proteasen gespalten und die Menge der prozessierten Reporterpeptide spiegelt die krankheitsassoziierte Proteaseaktivität in den jeweiligen Serumproben wieder. Durch „targeted Peptidomics“ lassen sich die diversen Fragmente zahlreicher Reporterpeptide simultan während einer einzigen LC/MS Messung quantifizieren und die resultierenden Fragmentprofile sind dann für eine diagnostische Klassifikation nutzbar. Weiterhin werden auch Anfragen zur Peptid- und Proteinidentifikation routinemäßig bearbeitet. Insbesondere die Identifikation von Peptiden aus dem low molecular weight (LMW) Bereich von Serum- und Plasmaproben ist mittlerweile effizient möglich, nachdem das Softwarepaket durch Zukauf eines Moduls zur de novo Sequenzierung erweitert wurde. Die Analyse von endogenen Decay-Markern im LMW-Bereich wird zur Qualitätskontrolle von Biobankproben genutzt, da deren Konzentration mit dem Degradationsgrad der Probe korreliert. Biobank-Proben mit ungenügender präanalytischer Qualität (zu lange Standdauer, häufige Frier/Tau Zyklen etc.), welche die Auswertung erheblich verfälschen würden, können so von weiterführender Analytik ausgeschlossen werden. Auch Analysen zur Biomarker-Identifikation mittels vergleichender Untersuchungen in Kombination mit labelfreier Quantifizierung (differential display) werden routinemäßig abgearbeitet. Grundvoraussetzung hierfür ist die hohe Reproduzierbarkeit der LC/MS Analytik, welche durch ein Chip Interface (TriVersa Nanomate, Advion) ermöglicht wird. Auch hierfür ist die Verfügbarkeit einer entsprechenden Software essentiell. Schließlich werden auch Projekte mit Fragestellungen zu bestimmten Funktionszuständen von Proteinen bearbeitet. Dieses beinhaltet sowohl die Charakterisierung von posttranslationellen Modifikationen als auch die Identifikation von Bindungspartnern eines Proteinkomplexes.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A TNF- regulated recombinatorial macrophage immune receptor implicated in granuloma formation in tuberculosis. PLoS Pathog. 2011;7(11):e1002375
Beham AW, Puellmann K, Laird R, Fuchs T, Streich R, Breysach C, Raddatz D, Oniga S, Peccerella T, Findeisen P, Kzhyshkowska J, Gratchev A, Schweyer S, Saunders B, Wessels JT, Möbius W, Keane J, Becker H, Ganser A, Neumaier M, Kaminski WE
- Identification and functional characterization of 14-3-3 in TLR2 signaling. J Proteome Res. 2011;10(10):4661-70
Schuster TB, Costina V, Findeisen P, Neumaier M, Ahmad-Nejad P
- Substrate Optimization and Clinical Validation of Reporter Peptides for MS-based Protease Profiling in Serum Specimens: A new approach for diagnosis of malignant disease. Int J Oncol 2011;39(1): 145- 154
Yepes D, Jacob A, Dauber M, Costina V, Hofheinz R, Neumaier M, Findeisen P
- Functional Protease Profiling with Reporter Peptides in Serum Specimens of Colorectal Cancer Patients: Demonstration of its Routine Diagnostic Applicability. J Exp & Clin Cancer Res. 2012;31(1):56
Findeisen P, Costina V, Yepes D, Hofheinz R and Neumaier M
- Transglutaminase-mediated transamidation of serotonin, dopamine and noradrenaline to fibronectin: Evidence for a general mechanism of monoaminylation. FEBS Lett. 2012;586(19):3421-8
Hummerich R, Thumfart JO, Findeisen P, Bartsch D, Schloss P
