Markierungsfreier Proteinarray zur kinetischen Analyse von Autoantikörpern beim Antiphospholipid-Syndrom

• Applicants: Professor Dr. Peter B. Luppa; Dr. Günther Proll
• Subject Area: Analytical Chemistry
• Term: from 2010 to 2014
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 164956761

Die Detektion diagnostisch relevanter Autoantikörper (Auto-AK) im Serum von Patienten mit Antiphospholipid-Syndrom (APS) ist in ihrer Komplexität nach wie vor eine analytische Herausforderung. Diese Auto-AK stellen wichtige Kenngrößen für Diagnose und Verlaufsmonitoring dar, es besteht jedoch häufig eine Diskrepanz zwischen ihrem Nachweis und der Symptomatik. Im vorliegenden Projekt sollen Antigenmicroarrays für das APS aufgebaut werden, die durch ein markierungsfreies optisches Verfahren die biomolekularen Wechselwirkungen zwischen APS-Antigenen und Auto-AK erfassen. Dies hat gegenüber von fluoreszenzbasierten Verfahren die Vorteile, dass durch zeitaufgelöste Messungen mehr Information gewonnen und auch Auto-AK mit geringer Avidität erfasst werden können. Die wenigen derzeit verfügbaren markierungsfreien Verfahren, wie z. B. die Oberflächenplasmonenresonanz, sind aufgrund der Beschränkung auf das Chipsubstrat ungeeignet, da sie die für Proteinarrays notwendige Flexibilität hinsichtlich Oberflächenchemie und Spotten nicht gewährleisten. Diese Probleme sollen durch den Einsatz einer neuen Variante der Reflektometrischen Interferenzspektroskopie (RIfS) überwunden werden. Dabei soll die Aufklärung komplexer biochemischer Wechselwirkungen sowohl im thermodynamischen Gleichgewichtszustand als auch hinsichtlich der Reaktionskinetik im Mittelpunkt stehen. Zusätzlich sollen durch temperaturabhängige Messungen Informationen über entropische und enthalpische Beiträge zu den biomolekularen Wechselwirkungen gewonnen werden. Als Leitstrukturen werden dabei Phospholipid-Proteinaddukte verwendet, die unter Erhalt der Antigenität auf der Chip-Oberfläche immobilisiert werden. Diese Antigenmicroarrays werden ein neuartiges „diagnostisches Profiling“ der humoralen Immunantwort bei Autoimmunopathien ermöglichen, wobei hohe, derzeit nicht realisierte Ansprüche an Oberflächenchemie, Assaygestaltung und Gerätespezifikation zu stellen sind.

• DFG Programme: Research Grants