Neuroproteomik
Unsere Mission: Mit ihrer langjährigen Erfahrung in molekularen Neurowissenschaften und Massenspektrometrie unterstützt die Arbeitsgruppe Neuroproteomik Forschende am MPI-NAT, die vorwiegend in den Bereichen der Neuronen- und Gliazell-Biologie arbeiten. Wir kollaborieren weiterhin eng mit der Universitätsmedizin Göttingen zur Anwendung von proteomischen Ansätzen für die Verbesserung unseres molekularen Verständnisses von neuropsychiatrischen Erkrankungen (siehe Translationale Neuroproteomik) und sind Teil des Göttingen Proteomics Forum, eines lokalen wissenschaftlichen Netzwerks von Forschenden mit einem gemeinsamen Interesse an Omics Technologien. Unser Ansatz der ‚proteomischen Phänotypisierung‘ hat zum Ziel, mechanistische Einblicke in die Biologie und Pathologie von Mausmodellen neuropsychiatrischer Relevanz zu erhalten und somit andere Phänotypisierungsverfahren wie zum Beispiel Bildgebung oder Elektrophysiologie zu ergänzen. Die Hauptanwendungsgebiete umfassen die Untersuchung der Synapse und der Myelinscheide als zwei Schlüsselelemente des Nervensystems.
Unser Angebot: Unsere Forschungsansätze beinhalten die Analyse von Protein-Protein-Interaktionen, die Kartierung von subzellulären Proteinfraktionen und die vergleichende Quantifizierung ganzer Proteome. Um diesen komplexen Fragen nachgehen und den Bedarf an routinemäßiger ‚proteomischer Phänotypisierung‘ von Mausmodellen bedienen zu können, haben wir eine Technologie-Plattform entwickelt, die auf automatisierter Probenvorbereitung, massenspektrometrischer Proteinquantifizierung und speziell zugeschnittenen Datenanalyseverfahren basiert. Im Detail verwenden wir Gel-basierte oder Filter-unterstützte Probenvorbereitung (FASP) für den proteolytischen Verdau von Proteinfraktionen im Gel oder in der Lösung, gefolgt von Ionenmobilitäts-erweiterter Massenspektrometrie mit datenunabhängiger Aufnahme (DIA) der Massenspektren und markierungsfreier Proteinquantifizierung. Hinsichtlich der Instrumentierung setzen wir für diese Zwecke eine Tecan Freedom Evo 150 Liquid Handling Workstation und zwei Waters Synapt G2-S/Si Q-TOF Massenspektrometer ein.
Anspruchsvollere Ansätze wie die Charakterisierung von Ubiquitin-ähnlichen Proteinmodifikationen und Analysen von sehr kleinen Mengen an Probenmaterial (low-input proteomics) auf einem Orbitrap Massenspektrometer (Thermo Orbitrap Exploris 480) befinden sich in der Entwicklung und Kollaborationsprojekte in diesem Zusammenhang bedürfen daher gesonderter Absprachen.
Abgesehen von unseren proteomischen Ansätzen haben wir auch eine lange Historie in der Entwicklung und Synthese funktionalisierter Peptide, die in einer Vielzahl von Anwendungsfeldern wie zum Beispiel Interaktionsanalyse, Bildgebung und Peptidpharmakologie als Peptid-Werkzeuge eingesetzt werden. Verfahren für die Qualitätskontrolle von synthetischen Peptiden und synthetischen Oligonukleotiden (nicht in unserem Labor synthetisiert) mittels Massenspektrometrie sind etabliert, wobei ein Waters QDa Quadrupol Massenspektrometer und ein Bruker UltrafleXtreme MALDI-TOF Massenspektrometer zum Einsatz kommen.
Unsere Arbeitsweise: Wir unterstützen neurowissenschaftliche Projekte auf Kollaborationsbasis und decken dabei alle Projektphasen ab, von Planung der Experimente, über Probenvorbereitung und Datenaufnahme, bis hin zu Datenanalyse und Manuskripterstellung. Bedingt durch die Komplexität der automatisierten Probenvorbereitung und die herausfordernde Bedienung moderner Massenspektrometer bieten wir typischerweise keinen direkten Zugang zu unseren Geräten an.
