MALDI-TOF/TOF Massenspektrometer System

• Fachliche Zuordnung: Pflanzenwissenschaften
• Förderung: Förderung in 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469113358

Die Arbeitsgruppe der Antragstellerin ist seit vielen Jahren auf die Identifizierung und funktionell-strukturelle Charakterisierung von mobilen Proteinen aus Pflanzen spezialisiert. In letzter Zeit liegt der Fokus vermehrt auf RNA-bindenden Proteinen, die an der Signalübertragung bei Entwicklungsprozessen oder Stressantworten beteiligt sein können. Für die Analysen ist das beantragte MALDI-TOF/TOF ein essentieller Bestandteil, von dem nicht nur der Erfolg eigener Projekte, sondern auch von Verbundvorhaben (DFG, ERC) abhängt. Bei dem beantragten Gerät handelt es sich um eine Ersatzbeschaffung für ein defektes MALDI-TOF/TOF Massenspektrometer System, das aufgrund der Einstellung der Serienproduktion nicht wieder in Betrieb genommen werden kann. Die Matrix Assistierte Laser Desorptions Ionisations Flugzeit Massenspektrometrie (MALDI-TOF MS) ist ein hochsensitives Messverfahren zur Massenbestimmung von Biomolekülen, das im Bereich der Proteinanalytik eine der elementaren Methoden darstellt. Sie erlaubt eine sanfte Ionisierung der Analyten (von Peptiden bis hin zu ganzen Proteinen) und ist somit in vielfältigen Applikationen mit einem breiten Spektrum von Präparationstechniken einsetzbar. Gegenüber anderen massenspektrometrischen Verfahren für die Proteinanalyse ist MALDI-MS unempfindlich gegenüber anderen Probenkomponenten bei gleichzeitig hoher Sensitivität im femto- bis sogar attomolaren Konzentrationsbereich und kurzen Messzeiten. Die Trennung der Probenvorbereitung von der eigentlichen Analyse durch Beladen einer externen Stahlplatte anstelle der Kopplung einer empfindlichen HPLC in LC-MS Systemen, erlaubt einen vielfältigen Einsatz des Geräts in Forschung und Lehre. So können Proben auch von ungeübten Studierenden, Doktorand*innen oder Kooperationspartner*innen vorbereitet, aufbewahrt und zu anderer Zeit durch eine*n erfahrene*n Anwender*in gemessen werden. Die resultierenden Spektren sind aufgrund begrenzter Ionisierungsstufen einfach auszuwerten und ermöglichen eine schnelle Interpretation der Ergebnisse. Zusätzlich erlaubt Tandem MS eine Ermittlung von Teil-Aminosäuresequenzen und eine punktgenaue Detektion spezifischer Aminosäuremodifikationen. MALDI-TOF MS ermöglicht auch eine grundlegende strukturelle Charakterisierung von Proteinen. Mithilfe von struktureller MS können auch Interaktionsbereiche mit anderen Proteinen oder RNAs lokalisiert werden. Die massenspektrometrischen Methoden werden in der antragstellenden Arbeitsgruppe durch den Einsatz moderner Methoden zur hochaufgelösten Strukturbestimmung (SAXS, Röntgenstrukturanalyse) und der funktionellen Charakterisierung (z.B. quantitative Bestimmung von Protein-RNA Affinitäten) komplementiert und ergänzt. Durch diese Kombination können für die systemische Signalübertragung relevante, RNA-bindende Proteine nicht nur identifiziert, sondern gleichzeitig Struktur-Funktionsbeziehungen entschlüsselt werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: MALDI-TOF/TOF Massenspektrometer System
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Universität Hamburg
• Leiterin: Professorin Dr. Julia Kehr