Flüssigkeitschromatographie gekoppelt mit Massenspektrometrie (nano-LCMS)
Final Report Abstract
Das nLC-MS3 System wurde zur Etablierung der Proteomanalyse an der FAU Erlangen-Nürnberg angeschafft. Proteomanalysen zielen auf die Auftrennung, Identifizierung und funktionelle Charakterisierung möglichst vieler Proteine einer Probe ab. In idealerweise sollten hierbei alle Proteine eines bestimmten Organismus, Gewebes, Zelltyps, oder subzellulären Kompartiments unter gegebenen biologischen Bedingungen erfassbar sein. Auch wenn diese Ziele noch nicht im vollen Umfang erreicht werden, so machen Fortschritte in der Massenspektrometrie immer umfangreichere Analysen möglich. Das an der FAU angeschafft Gerät wurde überwiegend im Rahmen des SFB796 zur Charakterisierung von Wirtsfaktoren, die für die Wechselwirkung zwischen Bakterien oder Viren mit ihren jeweiligen Wirtszellen wichtig sind. Im Vordergrund dabei standen Untersuchungen an humanen und pflanzlichen Systemen mit dem Ziel gemeinsame und spezifische Strategien der erfolgreichen Besiedelung zu studieren. In diesem Zusammenhang wurden u.a. die systemübergreifende Bedeutung von sogenannten stress granules bei der Virusinfektion untersucht. Stress granules spielen eine große Bedeutung bei der Replikation von humanpatogenen Viren. Über ihre Bedeutung und molekulare Zusammensetzung in Pflanzen ist wenig bekannt. Mittels CoIP gekoppelt mit nLC-MS3 Untersuchungen konnten zum ersten Mal pflanzliche Komponenten der stress granules identifiziert und ihre Bedeutung bei Infektionen mit Nano- bzw. Geminiviren untersucht werden. Ein weiterer Durchbruch war die erstmalige Identifizierung von Komponenten pflanzlicher Plasmodesmata. Plasmodesmata (PD) sind cytosolische Zell-zu-Zell Verbindungen, die den Signal- und Stofftransport zwischen Zellen regulieren. Für die Entwicklung multizellulärer Pflanzen und die systemische Virusausbreitung sind sie unentbehrlich. Trotz ihrer zentralen Bedeutung und mehr als hundertjähriger Forschung sind so gut wie keine strukturellen PD-Komponenten bekannt. Durch vergleichende Proteomanalyse gelang nun erstmals die Identifizierung vieler PD- assoziierter/spezifischer Proteine, deren funktionelle Analysen nun Aufschluss über die Funktionsweise von PD liefern werden. Neben diesen wissenschaftlichen „high lights“ wurde die nLC-MS3 auch bei z.B. Proteinstrukturanalysen, der Charakterisierung von intermolekularen Proteinbrücken oder der Analyse der Zusammensetzung des nukleären Egress Komplexes von humanen Herpesviren eingesetzt.
Publications
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