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K O N G R E S S W E L T

Auf eine große Resonanz stieß auch in diesem

Jahr das zentrale Ereignis für die Proteomforschung

in Europa – der alle zwei

Jahre im toskanischen Siena veranstaltete

Kongreß „From Genome to Proteome“. Mehr

als 400 Wissenschaftler aus aller Welt hatten

sich vom 4. bis 7. September zum vierten Mal

zum Gedankenaustausch und zur Präsentation

neuester Forschungsergebnisse versammelt,

weitere 500 interessierte Forscher konnten

aus Platzgründen nicht am Kongreß teilnehmen.

Für das nunmehr 4. Meeting dieser

Art hatten die Organisatoren Dennis F. Hochstrasser,

Jean-Charles Sanchez (Universität

Genf, Schweiz), L. Bini und V. Pallini (Universität

Siena, Italien) das Motto „Knowledge

Acquisition and Representation“ gewählt.

In mehr als 100 Vorträgen berichteten

international renommierte Wissenschaftler

über Schlüsseltechniken der Proteomanalytik,

wie etwa 2D-Elektrophorese, Bildanalyse,

Massenspektrometrie, Bioinformatik, und

deren Anwendung in Pharmakologie, Toxidener

Muster bzw. Funktionen zur Verfügung.

Jede Zelle generiert über die Zeit jedoch

nur ein limitiertes, wenn auch großes

Repertoire von Mustern, das prinzipiell mittels

WCPF als „Spur“ in dem Datenraum

gelesen werden kann. Dieses „Tracing“ in

multidimensionalen Datenräumen bedeutet,

daß man gegenüber den auf Zellhomogenaten

beruhenden Proteinanalysen hier einen

exponentiellen Informationsgewinn hinsichtlich

der Abbildung biologischer Funktionen

in Proteomen erreicht: Nimmt man 20

Proteine an, die aus einer Million Zellen eines

Gewebes extrahiert wurden und in 250 verschiedenen

Konzentrationsstufen gemessen

werden können (0 bis 250), so enthielte ein

entsprechendes Proteinprofil maximal 250 20

verschiedene Möglichkeiten der Kombination

von Proteinen in verschiedenen Konzentrationen.

Tatsächlich verfügt jede einzelne

Zelle aber über die Möglichkeit, diese Proteine

in jedem definierten subzellulären Volumen

entsprechend zu kombinieren. Nimmt

man an, daß für jede der 1 Million Zellen

2000 subzelluläre Volumina gemessen werden

können, so resultiert für das Beispiel

eine maximal mögliche Zahl von 1 Mio. x

2000 x 250 20 verschiedene Proteinmuster.

WCPF stellt derartige „Leseraster“ zur Verfügung

und ermöglicht dadurch einen entscheidenden

Informationsgewinn für zelluläre

Proteomanalysen im Krankheitsvergleich

(„Walking“ durch große Proteomfraktionen).

Abb. 2: „Entschlüsselungsapparat“ für zelluläre

Proteommuster

den. MelTec hat ein System für die Entschlüsselung

solcher Muster entwickelt (Abb.

2). Es besteht aus den Kategorien: Messen

(WCPF), Filtern (Vergleichen von zellulären

Proteommustern in multidimensionalen Datenräumen),

Vorhersagen (von krankheitsspezifischen

Targets) und Experimentelle Über-

Auf der Grundlage von Reference Maps für

bestimmte Zelltypen können durch Vergleichsanalysen

von Kranken und Gesunden

mittels WCPF krankheitsspezifische zelluläre

Proteommuster relativ rasch, teilweise

innerhalb weniger Tage identifiziert werprüfung

(zelluläre Assays, mit denen Targets

validiert werden).

Mit Hilfe dieses „Entschlüsselungsapparates“

konnten bereits Targets und Drug Leads

identifiziert werden, welche die Invasivität

von Immun- und Tumorzellen bei bestimmten

Erkrankungen (sporadische Formen der

ALS, Sarkome) spezifisch beeinflussen.

WCPF kann in verschiedener Weise mit anderen

proteomanalytischen Verfahren und

HTS-Verfahren im Bereich Drug Discovery

gekoppelt werden. Interessant ist es insbesondere,

identifizierte Drug Leads mit Hilfe

von WCPF-basierten Assays funktionell zu

überprüfen. Andererseits stellt WCPF auch

eine effiziente Plattform für die Validierung

von Targets aus Genomics- und Proteomics-

Ansätzen dar. Die Bedeutung dieser Technologie

dürfte jedoch vor allem in dem Potential

für die Identifikation krankheitsspezifischer

Targets und Drug Leads liegen. Für

die Etablierung der Technologie als vernetzte

Hochdurchsatzanlage (Target Factory)

stehen 37 Mio. DM Seed Investment-Kapital

zur Verfügung.

Korrespondenzadresse

Dr. Walter Schubert – CEO

MelTec GmbH

ZENIT Gebäude

Leipziger Straße 44

D- 30120 Magdeburg

Kongreß

From Genome to Proteome –

Bericht vom 4. Siena-Meeting

kologie, Mikrobiologie, Onkologie, Pflanzenzüchtung

sowie bei der Analyse der molekularen

Grundlagen von Krankheiten und

der Signaltransduktion. Daneben präsentierten

insbesondere Nachwuchswissenschaftler

mit 136 Posterbeiträgen zum Teil

überaus interessante Forschungsergebnisse.

Im Mittelpunkt der ersten beiden Tage standen

vorwiegend methodische Vorträge, die

neue Möglichkeiten zur Trennung komplexer

Proteingemische, zur Proteindetektion

und -quantifizierung sowie zur massenspektrometrischen

Proteinidentifikation und zur

Analyse der posttranslationalen Modifikationen

anhand zahlreicher Anwendungsbeispiele

präsentierten.

Die Trennung komplexer Proteingemische

wird weiterhin von der mehr als 20 Jahre

„alten“ zweidimensionalen (2D-)Elektrophorese

dominiert. In ihrem eindrucksvollen

Vortrag stellte Prof. Angelika Görg von

der Technischen Universität München aktu-

elle Fortschritte der Technik und die besondere

Leistungsfähigkeit der immobilisierten

pH-Gradienten (IPGs) dar, die die klassische

Trägerampholytmethode nahezu vollständig

verdrängt haben.

Denn neben der einfacheren Handhabung

und der verbesserten Reproduzierbarkeit ermöglichen

die IPGs das Auftragen großer

Proteinmengen bis hin zu mehreren Milligramm,

so daß sowohl die Detektion und

die Analytik niedriger exprimierter Proteine

möglich wird. Inzwischen stehen Trennstrecken

von bis zu 25 cm pro pH-Einheit zur

Verfügung, die eine weitere Optimierung

der Probenvorbereitung notwendig machen.

Es wurden eine Reihe verschiedenster optimierter

Protokolle zur Probenvorbereitung

vorgestellt, die auf eine verbesserte Resolubilisierung

der Proteine im allgemeinen und

der Membranproteine im speziellen abzielen.

Es wurde jedoch in vielen Beiträgen

deutlich, daß nur durch die Addition einer

„dritten Dimension“, nämlich der Fraktionierung

des Proteoms in beispielsweise lösliche

und hydrophobe Fraktionen oder eine

Auftrennung in Zellorganellen, eine umfassende

Proteom-Analyse komplexer Proteingemische

möglich wird.

Während dieser Session wurde aber auch

deutlich, daß Alternativmethoden wie die

|transkript LABORWELT Nr. 4/2000 | 43

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