Zelluläre Proteomforschung

Pathogene Bakterien, Viren und Pilze nutzen und verändern unsere natürlichen zellulären Prozesse. Die Identifizierung bisher unbekannter Prozesse in komplexen und molekularen Netzwerken, die ursächlich an Infektionsvorgängen beteiligt sind, bildet den zentralen Forschungsschwerpunkt der zellulären Proteomforschung am HZI.

Leitung

Massenspektrometrie

Leben ist nur möglich, wenn abertausende Moleküle wie DNA, Proteine, Fette und Kohlenhydrate im vorgegebenen Rahmen eines Organismus gezielt zusammenwirken. Die Massenspektrometrie (MS) ist eine der bedeutendsten analytischen Methoden, um diese lebensnotwendigen Komponenten einer Zelle auf molekularer Ebene zu charakterisieren und ihr Zusammenspiel zu erforschen.

Die MS-Technik erlaubt  konkret die Bestimmung des Molekulargewichts komplexer biologischer Makromoleküle wie z. B. Proteine oder komplexe Kohlenhydrate. Unter Einsatz biochemischer Verfahren nebst Kopplung mit chromatographischen Systemen und gezielter Fragmentierung größerer Moleküle und Bestimmung aller entstehenden Bruchstücke kann die Gesamtheit der Proteinkomponenten von Bakterien oder menschlichen bzw. tierischen Zellen erfasst und ihre Primärstruktur und Konzentration bestimmt werden.

Die Gruppe ist mit mehreren Hochleistungsmassenspektrometern ausgestattet.

Zusätzlich stehen ein QTof sowie eine Ionenfalle für HPLC- bzw. GC-MS-Analysen zur Verfügung.

Die Haupteinsatzgebiete sind:

  • die vergleichende und quantitative Analyse von „gesunden“ bzw. „kranken“ Geweben;
  • die Suche nach Biomarkern, die eine schnelle und vorausschauende Diagnostik bedrohlicher Erkrankungen  erlauben soll;
  • die gezielte Identifizierung von Proteinen, die mit interessanten biologischen Phänomenen in Verbindung gebracht werden;
  • die Detektion und Charakterisierung von posttranslationalen Modifikationen wie Phosphorylierung oder Glykosylierung mit dem Hintergrund zellulärer Signalkaskaden;
  • die strukturelle Charakterisierung neuer niedermolekularer Moleküle mit interessanten medizinischen Eigenschaften (z. B. neue Antibiotika).

Ansprechpartner

  • Dr. Manfred Nimtz 
  • Mitarbeiter: Andrea Abrahamik, Anja Meier

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