Medizinische Universität Graz - Research portal
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Lipid
Anschaffung eines ultrahochauflösenden Massenspektrometrie Systems als Lipidomics und Proteomics Plattform an der Medizinischen Universität Graz.
- Abstract
- Ziel dieses Projektes ist die Anschaffung eines ultrahochauflösenden Massenspektrometers zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Lipiden und im Lipidstoffwechsel aktiven Enzymen, welche in Krankheitsbildern wie Metabolisches Syndrom, chronische Entzündung, Diabetes oder Atherosklerose eine entscheidende Rolle spielen. Der Vorteil von Ultrahochauflösung liegt in der daraus berechenbaren exakten Masse über welche die Identifizierungssicherheit von Lipiden und Proteinen enorm gesteigert werden kann. Als zusätzliche Selektivitätskriterien sollen Fragmentspektren und chromatographische Retentionszeiten herangezogen werden können um über Polarität und Struktur des Moleküls auf dessen Identität schließen zu können. Durch das Zusammenspiel dieser oben genannten technischen Parameter wird es möglich sein die Anzahl von bestimmbaren Lipiden und Proteinen pro Probe deutlich zu steigern. Dadurch sind wichtige Signalmoleküle die in geringsten Mengen im Organismus vorkommen und deshalb für die molekulare Grundlagenforschung von ganz besonderem Interesse sind auch erfassbar.
Die Lipidforschung in Graz und an der MUG genießt Weltruf und ist ein verbindendes Element zwischen allen Grazer akademischen Institutionen. Durch den technologischen Fortschritt im Bereich der Massenspektrometrie wurde es in der letzten Dekade möglich immer detailiertere Informationen über das molekulare Geschehen in biologischen Systemen auf Ebene von Lipiden und Proteinen zu gewinnen. Die daraus entstandenen Begriffe Lipidomics und Proteomics sind die deskriptive Erforschung der Gesamtheit aller Lipide und Proteine in einem definierten biologischen System. Die Basis dieser neuen omics Wissenschaften sind massenspektrometrische Systeme welche im Zuge des technologischen Fortschritts immer empfindlicher und schneller (High Throughput) werden, sowie eine immer höhere Massenauflösung bieten. Diese Faktoren sind die Grundlage um möglichst viele Lipide und Proteine in kurzer Zeit mit hoher Treffsicherheit bestimmen zu können, vor allem auch jene Spezies welche zwar in äußerst geringer Konzentration in zellulären Systemen vorkommen, aber häufig sehr großen Einfluss auf Signalübertragungsprozesse haben.
Im Bereich der Lipide geht die Schätzung natürlich vorkommender molekularer Spezies auf weit über 100.000 wovon bisher knapp 10.000 beschrieben und in Datenbanken erfasst sind. Für die Identifizierung und Charakterisierung zusätzlicher Substanzen ist ultrahochauflösende Massenspektrometrie aufgrund der mit dieser Eigenschaft einhergehenden hohen Konfidenz mittlerweile ein unverzichtbares Werkzeug geworden. Aber auch die Quantifizierung des bereits in Datenbanken erfassten Lipidoms in allen seinen Einzelbausteinen ist für Forschungsprojekte der MUG im 21. Jahrhundert die deskriptive Grundlage auf der Hypothesen über zelluläre Mechanismen des Fettstoffwechsels aufgebaut und in weiterer Folge verifiziert oder auch falsifiziert werden.
Mit dem in Graz entwickelten System der Activity based Proteomics ist es möglich am Lipidstoffwechsel beteiligte Enzyme (Lipasen) über Fluoreszenzlabeling und Massenspektrometrie zielgenau zu identifizieren. Da viele Lipasen in geringsten Mengen vorkommen ist es auch hier essentiell, möglichst hohe Identitätssicherheit mit maximaler analytischer Empfindlichkeit zu kombinieren. Mit diesem System wird es möglich sein auch in Zukunft neue regulatorische Schlüsselstellen des Lipidstoffwechsels sichtbar und der medizinischen Weiterverwertung zugänglich zu machen.
- Keywords
- biophysics
- Project Leader:
- Birner-Grünberger Ruth
- Duration:
- 29.03.2009-31.03.2011
- Subprogramme
- EFRE
- Type of Research
- basic research
- MUG Research Units
- Core Facility Mass Spectrometry
- Project results published
- > Gel-free mass spectrometry analysis of Drosophila ... Proteomics. 2015; 15(19):3356-3360
- > Gel-based mass spectrometric analysis of hippocamp... Proteomics. 2014; 14(17-18):2084-2088