Design, Synthese und Analyse von photospaltbaren chemischen Crosslinkern zur Entwicklung von verbesserten Methoden in der Crosslinking Massenspektrometrie

• Antragsteller: Professor Dr. Juri Rappsilber
• Fachliche Zuordnung: Analytische Chemie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 449713269

Crosslinking Massenspektrometrie ist eine vielseitige Technologie zur Untersuchung von Proteinen. Sie ist mittlerweile ein etabliertes und robustes Werkzeug zur Strukturaufklärung einzelner Proteine und Proteinkomplexe. Die Methode wird zudem derzeit zur Untersuchung von Protein-Konformationsänderungen und Protein-Protein-Interaktionen weiterentwickelt. Von entscheidender Bedeutung ist, dass Crosslinking Massenspektrometrie es ermöglicht Analysen in der nativen Umgebung von Proteinen, nämlich in lebenden Zellen durchzuführen. Das Verfahren lässt sich außerdem bis auf Systemebene skalieren und kann so zur proteomweiten Analysen an Organellen, Zelllysaten und intakten Zellen verwendet werden. Höhere Komplexitätsgrade der Proteingemische stellen jedoch neue Herausforderungen für die Analyse dar.Die Technologie der Crosslinking Massenspektrometrie stützt sich auf die Chemie mit der die kovalente Bindungen eingeführt werden, welche die wichtigen räumlichen Informationen enthalten. Die Entwicklung von neuen Crosslinkern ist daher ein wichtiger Antriebsfaktor für die Entwicklung von Methoden in der Crosslinking Massenspektrometrie. Neuartige Crosslinker können den Analyseprozess durch das wechselseitige Zusammenspiel von Datenerfassung und Datenanalyse verbessern. Fortschritte der ultravioletten Photodissoziation (UVPD) eröffnen hier einen neuen Ansatzpunkt, den wir nun für die Crosslinking Massenspektrometrie nutzen wollen. Wir werden chemische Crosslinker mit verbesserter Funktionalität (Reaktivität und UV-Spaltbarkeit) sowie neue Analyse- und Rechenverfahren zur besseren Nutzung der resultierenden Daten entwickeln. Wir erwarten, dass wir bei der Analyse von Proteingemischen hoher Komplexität in der Crosslinking Massenspektrometrie durch verbessertes Signal-zu-Rausch Verhältnis eine deutlich höhere Sensitivität erreichen werden und wir werden diese im direkten Vergleich zu Standard-Crosslinkern bewerten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen