Proteinmodifikation

In der Regel wird die Funktion von Proteinen nicht hauptsächlich durch ihre Abundanz in der Zelle sondern durch ihre Modifikationen wie Splice- und posttranslational modifizierte Proteinvarianten gesteuert. Hierdurch wird beispielsweise ihre enzymatische Aktivität, ihre Bindungseigenschaften oder ihre Rolle in der Weitergabe von Signalen bestimmt.

Am Molecular Proteomics Laboratory wird in unterschiedlichen Projekten an der Identifizierung von Proteinvarianten und posttranslationalen Modifikationen gearbeitet. Hierbei kommen unterschiedliche Methoden zur Anwendung:

• Für die Anreicherung von Peptiden, die Modifikation wie der Lysin-Acetylierung tragen, werden immunoaffinitäsbasierte Anreicherungsmethoden durchgeführt, für die Anreicherung von Phosphopeptiden wird Titandioxid eingesetzt.
• Die Trennung von komplexen Proteingemischen erfolgt durch ein oder zweidimensionale elektrophoretische Verfahren. In Kombination mit massenspektrometrischen Methoden oder antikörperbasierten Techniken können Proteinvarianten hochsensitiv detektiert werden.
• Proteinvarianten können auch über ihrer Gesamtmasse charakterisiert werden. Hierzu werden am Molecular Proteomics Laboratory hochauflösende ESI-Massenspektrometer eingesetzt.
• Der Nachweis von Posttranslationalen Modifikationen erfolgt am Molecular Proteomics Laboratory in der Regel massenspektrometrisch. Hierfür werden je nach Fragestellung MS2 oder MS3 Experimente durchgeführt und unterschiedliche Fragmentierungstechniken (CID, MSA, HCD) verwendet.
• Eine weitere etablierte Methode wird am Molecular Proteomics Laboratory zum qualitativen und quantitativen Nachweis von posttranslationalen Modifikationen SRM Analysen durchgeführt.

Zurzeit stehen in folgenden Projekten Proteinvarianten und posttranslationale Modifikationen im Fokus:

• Im Projekt GereontoSys werden altersabhängige Proteinvarianten mit Hilfe von massenspektrometrischen Methoden u.a. SRM-Analysen analysiert.
• In mehreren Projekten wird die Oxidation von Cysteinen untersucht. Dies geschieht sowohl auf globaler Ebene als auch geziehl an ausgewählten Kandidatenproteinen.