Dynamische Proteomanalyse des Endometriums und korrespondierender Embryonalstadien
Final Report Abstract
In diesem Teilprojekt wurden erstmalig proteomische Untersuchung mit “state-of-the-art” Techniken an reproduktionsrelevanten Zellen und Geweben im bovinen System durchgeführt. Im Rahmen der Untersuchungen konnte erstmals eine umfangreiche molekulare Charakterisierung auf der Ebene der Proteine unter Zugrundelegung sehr stringenter Konfidenzkriterien für Endometrium, Oozyten sowie Embryonen in Zwei-Zell-, Morula- und Blastozysten-Stadien durchgeführt werden, die teilweise > 1000 verschiedene Proteine umfasste. Für einen Grossteil der Proteine ist dies der erste experimentelle Nachweis auf Proteinebene in den jeweiligen Zielzellen bzw. im bovinen System überhaupt. Diese Daten stellen eine essentielle Basis für weiterführende Analysen mit systembiologischen Fragestellungen dar, mit der die Arbeitsgruppe vor kurzem begonnen hat. Im Kontext des zentralen Forschergruppenthemas “Mechanismen der embryo-maternalen Kommunikation” gelang es, an verschiedenen Trächtigkeitstagen in einem hypothesenfreien Ansatz eine Reihe von Proteinen zu identifizieren, die im Endometrium in Gegenwart eines Embryos abundanzverändert vorliegen. Darüber hinaus gelang es, quantitative Unterschiede in Proteinexpressionsprofil zwischen verschiedenen Embryonalstadien zu analysieren und die entsprechenden Proteine zu identifizieren. Diese Ergebnisse sind nur für die molekulare Analyse der Embryoentwicklung im bovinen System von Bedeutung, sondern stellen auch eine wertvolle Grundlage für das Verständnis der humanen Embryonalentwicklung dar. Die während der gesamten Projektlaufzeit erstellten und analytisch sehr gut charakterisierten Antikörper gegen 14 relevante Zielproteine, die u.a. aus den Transkriptomdaten abgeleitet wurden, konnten bereits erfolgreich im Rahmen von Kooperationen innerhalb dieser Forschergruppe eingesetzt und publiziert werden, stellen aber auch eine wertvolle Ressource für weitere Arbeiten auf dem Gebiet der Reproduktionsforschung dar. Zudem konnten im Projektzeitraum nennenswerte methodische Fortschritte auf dem Gebiet der nano-LC-MS/MS mit limitierten Probenmengen erzielt und publiziert werden. Schließlich führten die erfolgreichen Arbeiten zur Bewilligung erheblicher Investitionsmittel für die Arbeitsgruppe durch die Universität sowohl auf Basis eines HBFG-Antrags (MALDI-TOF-TOF-Massenspektrometer und nano-HPLC) als auch aus Exzellenzmitteln der LMU (Hochleistungsmassenspektrometer Orbitrap XL, nano-HPLC). Die Ergebnisse dieses Teilprojektes bildeten darüber hinaus eine wichtige Grundlage für die Aufnahme des Antragstellers in die DFG Forschergruppe FOR 1041 (“Germ Cell Potential”) mit zwei unabhängigen Projekten sowie in das EU-Projekt “Plurisys”.
Publications
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Holistic differential analysis of embryo-induced alterations in the proteome of bovine endometrium in the preattachment period. Proteomics. 2005 Jul;5(10):2551-60
Berendt FJ, Fröhlich T, Schmidt SE, Reichenbach HD, Wolf E, Arnold GJ
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A newcomer's guide to nano-liquid-chromatography of peptides. Methods Mol Biol. 2009;564:123-41
Fröhlich T, Arnold GJ
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Evidence for estrogen-dependent uterine serpin (SERPINA14) expression during estrus in the bovine endometrial glandular epithelium and lumen. Biol Reprod. 2009 Oct;81(4):795-805
Ulbrich SE, Frohlich T, Schulke K, Englberger E, Waldschmitt N, Arnold GJ, Reichenbach HD, Reichenbach M, Wolf E, Meyer HH, Bauersachs S
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Highly sensitive saturation labeling reveals changes in abundance of cell cycleassociated proteins and redox enzyme variants during oocyte maturation in vitro. Proteomics. 2009 Feb;9(3):550-64
Berendt FJ, Fröhlich T, Bolbrinker P, Boelhauve M, Güngör T, Habermann FA, Wolf E, Arnold GJ
