Dual-Druck-Lineare-Ionenfallen-Hybrid Massenspektrometer
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Dual-Druck-Lineare-Ionenfallen-Hybrid Massenspektrometer (Orbitrap Fusion - OF) wurde für Fragestellungen genutzt, die eine besonders hohe Genauigkeit in der Massenbestimmung und/ oder eine möglichst hohe Auflösung aufgrund der Komplexität der Zusammensetzung der Probe erfordern. Mit der OF wurden mittels differentieller Proteomanalytik (mit Markierungs-freier- (label-free) sowie mit Markierungs-basierter Quantifizierung) in Zellkultur- und Gewebeproben potentielle Krankheitsmarker identifiziert. Mit diesem analytischen Ansatz wurden auch Proteine verschiedener Knochenzellen identifiziert, deren Konzentrationen als Antwort der Zellen auf die Exposition von Korrosionsprodukten von Magnesiumimplantaten verändert wurden. Aus diesen Veränderungen wurde unter anderem die Hypothese abgeleitet, dass erhöhte Magnesiumionen- Konzentrationen eine erhöhte ATP-Synthese in den Zellen induzieren, die ihrerseits Basis für die Stimulation der Knochenbildung der Magnesium-Implantate ist (MetBioMat-Projekt). In Kooperation mit der Gruppe von Eva Herker wurde mittels differentieller Proteomanalyse unter Verwendung von SILAC das Protein Annexin A3 (ANXA3) in Lipid Droplets im Zusammenhang mit Hepatitis C (HCV) Infektionen identifiziert. Es wurde gezeigt, dass ANXA3 eine Schlüsselrolle in der Reifung des Virus sowie für das Verlassen des Virus aus der Wirtszelle hat. In Zusammenarbeit mit der Gruppe von Tobias Spielmann wurden Proteine aus Vacuolen des Parasiten Plasmodium falciparum identifiziert. Es wurde nachgewiesen, dass ein Teil dieser Proteine wichtige Schlüsselfunktionen für das Wachstum des Parasiten besitzt. In einer weiteren gemeinsamen Arbeit gelang die Identifizierung von Proteinen des Exportoms des Parasiten. Die OF wurde auch zur Analyse der Zusammensetzung von Proteinpezies (auch Proteoformen oder Protein-Isoformen genannt) verschiedener Chargen verschiedener Hersteller des therapeutischen Proteinpräparats Etanercept genutzt. Mit der OF wurden nicht nur die Aminosäuresequenzen ermittelt und Chromatographie-Massenspektrometrieprofile erstellt, sondern auch deren Glykosylierung analysiert und verglichen. Für diese Analysen waren insbesondere die Möglichkeit der OF von Vorteil, komplementäre Fragmentierungsexperimente (CID, ETD, HCD) nutzen zu können.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Ultrafast extraction of proteins from tissues using desorption by impulsive vibrational excitation. Angew Chem Int Ed Engl. 2015 Jan 2;54(1): 285-8
Kwiatkowski M, Wurlitzer M, Omidi M, Ren L, Kruber S, Nimer R, Robertson WD, Horst A, Miller RJ, Schlüter H
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Homogenization of tissues via picosecondinfrared laser (PIRL) ablation: Giving a closer view on the in-vivo composition of protein species as compared to mechanical homogenization. J Proteomics. 2016; 134: 193-202
Kwiatkowski M, Wurlitzer M, Krutilin A, Kiani P, Nimer R, Omidi M, Mannaa A, Bussmann T, Bartkowiak K, Kruber S, Uschold S, Steffen P, Lübberstedt J, Küpker N, Petersen H, Knecht R, Hansen NO, Zarrine-Afsar A, Robertson WD, Miller RJD, Schlüter H
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Quantitative Lipid Droplet Proteome Analysis Identifies Annexin A3 as a Cofactor for HCV Particle Production. Cell Reports 2016 Sep 20;16(12):3219-3231
Rösch K, Kwiatkowski M, Hofmann S, Schöbel A, Grüttner C, Wurlitzer M, Schlüter H, Herker E
