Proteomische und metabolomische Systemanalyse der Vergiftung durch Bothrops Schlangen und Gegengift im Mausmodel
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Tierische Gifte bestehen aus vielen Giftstoffen, die zusammenwirken, um die äußerst robusten homeostatischen Systeme der Beuteorganismen zu zerbrechen. Auf der anderen Seite antagonisieren Beuteorganismen aktiv jeden Schritt des Vergiftungsphänomens, das eine komplexe Kinetik aufweist, die wichtige Veränderungen auf Molekular-, Zell-, Gewebe- und Organismusebene beinhaltet. Die Herausforderungen bei der Untersuchung von Giften und Vergiftungen umfassen zwei Hürden: erstens, die Vielfalt der Toxinmoleküle in natürlichen Giften zu analysieren, zu isolieren und chemisch zu charakterisieren; zweitens die Aufdeckung molekularer Mechanismen, die der Dynamik der Vergiftung zugrunde liegen, zu der auch systemische Reaktionen gehören, die von lokalen Zellen und Geweben bis hin zum gesamten Organismus fortschreiten. Die Untersuchung der Aktivitäten einzelner Schlangengift- Metalloproteinasen (SVMP) an komplexen biologischen Systemen im Omics-Stil hat sich als nützlich erwiesen, um verschiedene Aspekte der Pathologie der Schlangenvergiftung sowie die durch SVMPs ausgelösten in vivo-Effekte zu bewerten. In diesem Zusammenhang hat das vorliegende Projekt die Systemanalyse der Wirtsreaktion von Säugetieren auf komplexe Toxine anstelle einzelner Komponenten erweitert, indem Proteomics- und Metabolomik- Ansätze angewendet wurden, um die in vivo-Wirkungen von Bothrops jararaca-Gift in Muskeln, Serum, Nieren, Lunge und Leber von Mäusen zu untersuchen. Unter Berücksichtigung der weltweiten Belastung durch Tod und Behinderung durch Schlangenbisse, die von der WHO als tropisch vernachlässigte Krankheit anerkannt wird, und der entscheidenden Rolle von Gegengiften bei ihrer Behandlung wurde auch die Wirkung von anti-bottropen Gegengiften auf die systemischen Giftwirkungen bewertet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A Systematic Evaluation of Semispecific Peptide Search Parameter Enables Identification of Previously Undescribed N-Terminal Peptides and Conserved Proteolytic Processing in Cancer Cell Lines. Proteomes, 9(2), 26.
Fahrner, Matthias; Kook, Lucas; Fröhlich, Klemens; Biniossek, Martin L. & Schilling, Oliver
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Benchmarking of analysis strategies for data-independent acquisition proteomics using a large-scale dataset comprising inter-patient heterogeneity. Nature Communications, 13(1).
Fröhlich, Klemens; Brombacher, Eva; Fahrner, Matthias; Vogele, Daniel; Kook, Lucas; Pinter, Niko; Bronsert, Peter; Timme-Bronsert, Sylvia; Schmidt, Alexander; Bärenfaller, Katja; Kreutz, Clemens & Schilling, Oliver
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MaxQuant and MSstats in Galaxy Enable Reproducible Cloud-Based Analysis of Quantitative Proteomics Experiments for Everyone. Journal of Proteome Research, 21(6), 1558-1565.
Pinter, Niko; Glätzer, Damian; Fahrner, Matthias; Fröhlich, Klemens; Johnson, James; Grüning, Björn Andreas; Warscheid, Bettina; Drepper, Friedel; Schilling, Oliver & Föll, Melanie Christine
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Systemic toxicity of snake venom metalloproteinases: Multi-omics analyses of kidney and blood plasma disturbances in a mouse model. International Journal of Biological Macromolecules, 253, 127279.
Trevisan-Silva, Dilza; Cosenza-Contreras, Miguel; Oliveira, Ursula C.; da Rós, Nancy; Andrade-Silva, Débora; Menezes, Milene C.; Oliveira, Ana Karina; Rosa, Jaqueline G.; Sachetto, Ana T.A.; Biniossek, Martin L.; Pinter, Niko; Santoro, Marcelo L.; Nishiyama-Jr, Milton Y.; Schilling, Oliver & Serrano, Solange M.T.
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Size exclusion chromatography based proteomic and degradomic profiling of inflammasome-activated, murine bone marrow-derived dendritic cells highlights complex retention and release of cleavage products. Molecular Omics, 20(9), 595-610.
Vogele, Daniel; Wöhrle, Svenja; Saller, Benedikt S.; Fröhlich, Klemens; Barta, Bálint András; Cosenza-Contreras, Miguel; Groß, Olaf & Schilling, Oliver
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TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. PROTEOMICS, 24(19).
Cosenza‐Contreras, Miguel; Seredynska, Adrianna; Vogele, Daniel; Pinter, Niko; Brombacher, Eva; Cueto, Ruth Fiestas; Dinh, Thien‐Ly Julia; Bernhard, Patrick; Rogg, Manuel; Liu, Junwei; Willems, Patrick; Stael, Simon; Huesgen, Pitter F.; Kuehn, E. Wolfgang; Kreutz, Clemens; Schell, Christoph & Schilling, Oliver
