Proteine sind essentielle Bestandteile lebender Organismen und Komponenten fast aller metabolischen Signalwege. Das Proteom ist hochdynamisch und eine systematische Proteincharakterisierung ist wichtig, um zelluläre Regulation unter normalen Umständen und im Falle einer Veränderung durch eine Krankheit oder durch den Alterungsprozess zu untersuchen. Die CECAD/CMMC Proteomics Facility nutzt hochmoderne Flüssig-Chromatografie in Kombination mit modernen Massenspektrometern (LC-MS) für eine genaue und umfangreiche Proteomanalyse komplexer biologischer Systeme.

Service-Angebot: Die CECAD/CMMC Proteomics Facility wendet neueste Methoden der Massenspektrometrie an, um den Alterungsprozess auf der Ebene der Proteine zu analysieren.  Die Plattform benutzt das sogenannten shotgun proteomics-Verfahren. Hierzu wird zunächst eine Lyse der Zellen initiiert, worauf eine Fraktionierung und Anverdauung der Proteine folgt. Die resultierende Proteinmixtur wird im Anschluss mittels des nano-UHPLC-Systems in einer sogenannten reversed phase-Chromatografie separiert. Die Peptide werden im Anschluss ionisiert und durch ein Quadrupole Orbitrap Hybrid-Massenspektrometer detektiert. Je nach Zielfragestellung und Art der Daten werden intakte Peptide durch MS Scans detektiert, woraufhin eine Peptidfragmentierung folgt, um die Sequenz festzulegen. Schlussendlich folgt eine posttranslationale Modifikation der Peptide.

Wissenschaftliche Errungenschaften: Um eine Charakterisierung der Dynamik der Proteinexpression und der Veränderungen in der Proteinmodifikation mit maximaler Sensitivität  ermöglichen zu können, ist die CECAD/CMMC Proteomics Facility mit Flüssigchromatografen und Massenspektrometern der neuesten Generation ausgestattet. Es wurden zwei weitere Orbitrap Q Exactive Plus LC-MS/MS-Systeme (Thermo Scintific) angeschafft. Diese Instrumente kombinieren die quadrupel precursor-Ionenselektion mit hochauflösender akkurater Massendetektion mittels Orbitrap. Die überragende Qualität dieser Instrumente ermöglicht die tiefgreifende und sichere Analyse komplexer biologischer Proben.

Zukunftspläne: Die Proteomics Plattform wird weiterhin state-of-the-art Flüssigchromatografie und Massenspektrometrie anwenden und weiterentwickeln. Dies beinhaltet die hochfrequente Analyse biologischer Proben, die Detektierung von Protein-Protein-Komplexen über Crosslinker und die globale Identifizierung der Posttranslationalen Modifikation (PTM), welche Phosphorylierung und Ubiquitinierung beinhaltet. Die Facility will weiterhin analytische Protokolle entwicklen, um low-level Proteinkonzentrationen zu messen. Weiterhin wird sie ihren analytischen Schwerpunkt darauf legen, gezielt Proteome für die Biomarker-Analyse zu verwenden.