Flüssigchromatographie-gekoppeltes Elektrosprayionisations Triple-Quadrupol-Massenspektrometer

• Fachliche Zuordnung: Medizin
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 516933750

Die qualitative und quantitative Analyse organischer Verbindungen ist im Bereich der Ernährungswissenschaft von zentraler Bedeutung, um den Stoffwechsel von (Mikro-) Nährstoffen nachzuverfolgen, Biomarker für Ernährungsstatus und das Risiko ernährungsbedingter Erkrankungen zu bestimmen und Signalwege charakterisieren zu können. In diesem Zusammenhang soll das hier beantragte Flüssigchromatographie-gekoppelte Elektrospray-Ionisations-Triple-Quadrupol-Massenspektrometer (LC-ESI-QQQ-MS) v.a. für die Quantifizierung von Proteinen und Peptiden sowie die Charakterisierung post-translationaler Modifikationen (PTM) in biologischen Proben (Blut- und Gewebeproben, Zellkultur etc.) eingesetzt werden, wobei Proteinoxidation und Proteinphosphorylierung im Vordergrund stehen. Im Gegensatz zu klassischen Antikörper-basierten Methoden wie ELISA oder Western Blot bieten LC-ESI-QQQ-MS-basierte Verfahren die Möglichkeit verschiedene PTM eines Proteins zu differenzieren, zu charakterisieren (PTM-Site) und zu quantifizieren. Darüber hinaus ermöglichen sie die Etablierung von Hochdurchsatzansätzen bei gleichzeitiger Reduktion des Probenvolumens. Neben der qualitativen und quantitativen Analyse von PTM ermöglicht LC-ESI-QQQ-MS auch die Erfassung von Proteoformen, die z.B. auf alternatives Spleißen oder variable Promoter zurückzuführen sind. Die verschiedenen Proteoformen können teilweise erheblich in Struktur, Lokalisierung und Funktion variieren und Stoffwechsel und Homöostase unterschiedlich beeinflussen. Ihre systematische Charakterisierung ermöglicht daher eine bessere Einschätzung des metabolischen Status und trägt zu einem besseren Verständnis der Pathogenese und Pathophysiologie (ernährungsbedingter) chronischer Erkrankungen und so zur Ableitung innovativer und individualisierter Präventions- und Therapiemaßnahmen bei.Neben der Professur Ernährungsphysiologie (Prof. Dr. Henze) ist die LC-ESI-QQQ-MS-basierte Analyse organischer Moleküle auch für die Professuren Humanernährung (Prof. Dr. Stangl), Biofunktionalität sekundärer Pflanzenstoffe (Prof. Dr. Wätjen) und Tierernährung (Prof. Dr. Zeyner) hochrelevant für die Bearbeitung innovativer Forschungsansätze. Das beantragte LC-ESI-QQQ-MS soll daher neben der Analyse von Proteinen und Peptiden auch zur Quantifizierung und Charakterisierung von Mikronährstoffen (u.a. Vitamin D) und sekundären Pflanzenstoffen eingesetzt werden – nicht zuletzt auch, um ihren Einfluss auf endogene Proteine einzuschätzen. Die Kapazität der am Institut bzw. Universität vorhandenen Ausstattung ist bereits vollkommen ausgeschöpft und wird dem steigenden Bedarf nicht gerecht. Darüber hinaus entsprechen Sensitivität und Messgenauigkeit der vorhandenen Ausstattung nur noch bedingt aktuellen Standards. Das beantragte LC-ESI-QQQ-MS ist daher unentbehrlich, um weiterhin hochwertige Forschung durchführen zu können, im Bereich der Drittmitteleinwerbung konkurrenzfähig zu bleiben und die Attraktivität für Kooperationen zu erhalten.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Flüssigchromatographie-gekoppeltes Elektrosprayionisations Triple-Quadrupol-Massenspektrometer
• Gerätegruppe: 1700 Massenspektrometer
• Antragstellende Institution: Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
• Leiterin: Professorin Dr. Andrea Henze