Elektrospray-Ionisations (ESI) Massenspektrometer für die Proteinanalytik

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 450267567

Die Abteilung Pflanzenproteomik der Naturwissenschaftlichen Fakultät der Leibniz Universität Hannover führt umfassende Protein- und Proteomanalysen zur Erforschung pflanzenbiologischer Fragestellungen durch. Dabei ist die Proteinmassenspektrometrie für unsere Forschungsprojekte von zentraler Bedeutung. Ferner führt die Abteilung Pflanzenproteomik Proteinanalysen für zahlreiche Institute am Standort Herrenhausen der Leibniz Universität Hannover durch. Die Abteilung betreibt bisher zwei Massenspektrometersysteme, die vor acht bzw. zwölf Jahren angeschafft wurden und die rund um die Uhr ausgelastet sind. Die Proteinmassenspektrometrie hat sich in den vergangenen zehn Jahren enorm weiterentwickelt. Mit dem beantragten Großgerät sollen neue Forschungsprojekte ermöglicht werden, die auf der Basis unserer gegenwärtigen Systeme nicht bzw. nur eingeschränkt möglich sind. Die Abteilung Pflanzenproteomik erforscht den pflanzlichen Energiestoffwechsel, insbesondere Funktionen der pflanzlichen Zellatmung im Kontext der Photosynthese und der symbiontischen Stickstofffixierung. Bei der Realisierung dieser Funktionen sind Proteine und Protein-Protein-Interaktionen von zentraler Bedeutung. Wir führen „Complexome-Profiling“ Experimente aus, um Protein-Protein-Interaktionen in Pflanzen systematisch zu charakterisieren. Bei diesem Forschungsansatz müssen sehr viele Proteinfraktionen im „shotgun“ Verfahren vermessen werden, so dass wir auf ein Massenspektrometersystem angewiesen sind, das Analysen in kurzen Zeitspannen ermöglicht. Ferner sind Untersuchungen von organellaren Funktionen in pflanzlichen Einzelzelltypen geplant. Dazu werden Mitochondrien zelltypspezifisch mit „Tags“ ausgestattet, um sie gezielt zu isolieren. Da die resultierenden organellaren Fraktionen nur in sehr kleinen Mengen vorliegen, benötigen wir für die nachfolgenden Proteinidentifizierungen ein besonders sensitives Massenspektrometer. Ferner sollen pflanzliche Signaltransduktionsprozesse untersucht werden, insbesondere die Bindung von Liganden an Proteintargets. Entsprechende Untersuchungen sollen mit „Tandem Mass Tags“ (TMTs) realisiert werden, für die ein Massenspektrometer mit einer sehr guten Auflösung erforderlich ist. Das beantragte Großgerät ist für die avisierten Anwendungen ideal geeignet. Wir erwarten neue molekularbiologische Erkenntnisse mit unmittelbarer Relevanz für die pflanzliche Ertragsphysiologie sowie für pflanzliche Stressbewältigungsstrategien.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Massenspektrometer für die Proteinanalytik
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr. Hans-Peter Braun