Proteomics

Der Begriff der Proteomics beschreibt die biochemische Erforschung des gesamten Proteoms einer Zelle oder eines Organismus. Proteine sind aus Aminosäuren aufgebaut und zählen zu den makromolekularen Verbindungen der Zelle. Jedes Protein verfügt dabei aufgrund seiner charakteristischen, dreidimensionalen Struktur über individuelle Funktionen, die für das Überleben der Zelle und letztendlich des ganzen Organismus von Bedeutung sind.

Proteine stellen direkte oder indirekte Angriffspunkte für toxische bzw. kanzerogene Metallverbindungen dar, deren Einfluss auf die zellulären Signalwege Gegenstand der aktuellen Forschung ist.

Das Proteom ist im Allgemeinen sehr dynamisch. Aufgrund unterschiedlicher Umgebungsbedingungen können Proteine posttranslational modifiziert werden. Diese Modifikationen können physiologisch relevant sein, vor allem wenn diese, wie z.B. Phosphorylierungen, wieder reversibel abgebaut werden können. Jedoch sind durch irreversible Modifikationen auch Proteinschädigungen sowie Änderungen der Proteinfunktionalität möglich.

Proteingemische können mit Hilfe verschiedener biochemischer Methoden analysiert werden. Die nano-HPLC gekoppelt mit hochauflösender Massenspektrometrie bietet dabei die Möglichkeit, geringe Peptidmengen aus einem komplexen Zellproteom zu analysieren und dabei auch posttranslationale Modifikationen zu detektieren, zu identifizieren und einem Protein zuzuordnen.

Derzeit untersuchen wir den Einfluss verschiedener Metalle bzw. Spurenelemente, wie Arsen, Kupfer und Selen auf deren Einfluss auf das zelluläre Proteom. Hierbei liegt ein besonderes Augenmerk auf der zellulären Redox-Regulation.