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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Neue Nachweismethode für große Proteine |
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| | | "Wiegen statt Schnipseln" lautet das Motto einer neuen Nachweismethode speziell für große Eiweiße. Die Methode wurde von der Cornell Universität (USA) und der Uni Innsbruck ausgearbeitet. |
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Der Artikel "Extending Top-Down Mass Spectrometry to Proteins with Masses Greater Than 200 Kilodaltons" ist in der Fachzeitschrift "Science" (Bd. 314, S. 109, 6. Oktober 2006) erschienen. |
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 Abstract |
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Fokus auf Aminosäuren und Faltung |
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Proteine zählen zu den wichtigsten Molekülen bei praktisch allen Lebensvorgängen. Sie sind die direkten Genprodukte, steuern als Enzyme und Hormone Zellen und Organismen.
Entsprechend ihren vielfältigen Aufgaben sind die Eiweißstoffe in ihrem Aufbau und in ihrer Größe höchst unterschiedlich. Es gibt winzige Proteine aus lediglich ein paar Bausteinen und andererseits wahre Monster-Moleküle.
Allen Proteinen gemein ist, dass ihre Einzelbausteine stets so genannte Aminosäuren sind. Entscheidend für die Funktion von Proteinen ist neben der Abfolge der verschiedenen Aminosäuren auch die dreidimensionale so genannte Faltung der Eiweißkörper.
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Protein-Analyse: Bisher "Bottom up"-Ansatz |
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Für die Analyse vor allem von großen Proteinen wählten Chemiker bisher meistens den so genannten "Bottom-up"-Ansatz.
Dabei werden die Proteinfäden durch den Einsatz von Enzymen in kleine Stücke portioniert und diese anschließend in einem Massenspektrometer analysiert.
Über das Gewicht - korrekt: die Masse - der einzelnen Bruchstücke kann dann auf den Aufbau des Proteins geschlossen werden.
"Im Prinzip ist es aber so, also würde man eine beschriebene Seite Papier in kleine Stücke zerteilen und dann die einzelnen Bestandteile lesen; daraus wieder den Text zu rekonstruieren, ist mühsam", sagte dazu Studienautorin Kathrin Breuker vom Institut für Organische Chemie der Uni Innsbruck gegenüber der APA.
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Neu: "Top down"-Ansatz mit Massenvergleichen |
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Die Forscher wählten daher einen anderen Ansatz. Dabei wird - ebenfalls mittels Massenspektrometer - zuerst einmal die Masse des gesamten Proteins bestimmt. Anschließend wird die Eiweißbrühe erhitzt, worauf die Moleküle in Einzelteile zerfallen.
Anschließend werden wieder die Massen bestimmt und zwar der Bruchstücke. "Aus dem Verhältnis aus Gesamtmasse und Masse der Teile lässt sich dann der Gesamtaufbau des Proteins bestimmen", so die Wissenschaftlerin.
Bei ihren Versuchen analysierten die Chemiker auch sehr große Eiweiße, die aus bis zu 2.000 Aminosäuren bestanden. Bisher war das nur mit Schwierigkeiten möglich.
Die Arbeiten der Innsbrucker Chemikerin wurden vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) unterstützt.
[science.ORF.at/APA, 6.10.06]
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01.01.2010 |
