Visual Universitätsmedizin Mainz

Willkommen auf der Plattform für Targeted Präzisions-Proteom Profiling

Der Begriff Proteom ist als die Gesamtheit aller Proteine definiert, die in den Genen im Zellkern und den Mitochondrien der Zellen eines Organismus kodiert sind. Es umfasst also zumindest 20.000 nicht modifizierte („kanonische“) Proteine. Von diesen werden aber zu einem bestimmten Zeitpunkt in Abhängigkeit vom Körperorgan und dessen physiologischen Zustand nur die Proteine exprimiert, die für die Ausführung der Organfunktionen notwendig sind – so ergeben sich organspezifische Proteomprofile. Im Verlauf einer Erkrankung kommt es zu Veränderungen dieser Proteomprofile, die den Krankheitsstatus abbilden und sich im Blut nachweisen lassen.

Um einen Einblick in die molekularen Mechanismen einer Erkrankung zu erhalten, müssen diese Veränderungen möglichst umfassend dargestellt werden. In unserem Proteomforschungslabor verwenden wir eine Analyseplattform auf dem neuesten Stand der Technik, die die zielgerichtete (engl. „targeted“), hochspezifische und hochsensitive simultane Analyse von 92 zu einem Panel zusammengefassten Proteinen in 88 Proben auf einem Chip ermöglicht. Momentan sind 14 dieser Panels der Firma Olink Proteomics verfügbar, die 1288 humane Proteine aus den Bereichen Kardiologie, Onkologie, Neurologie, Inflammation, Immunantwort, Zellregulation, Metabolismus und Zellschädigung abdecken. Die Messung verschiedener dieser Panels ermöglichte bereits die Identifizierung von Protein-Biomarkern in den Bereichen venöser thromboembolischer Ereignisse und der Entstehung von Typ 2 Diabetes Mellitus in Abhängigkeit von Übergewicht und Fettleibigkeit. Das Proteomforschungslabor wurde von der Firma Olink Proteomics zur Durchführung der Analysen zertifiziert und ist als Shared Expertise (SE175) beim Deutschen Zentrum für Herz-Kreislauf Forschung e.V. registriert (https://dzhk.de/forschung/praeklinische-forschung/shared-expertise/).

Die Chips der Firma Fluidigm mit integrierten Flüssigkeitskreisläufen (engl. „integrated fluidic circuits“ oder kurz IFC), ermöglichen die Analyse von Probenmengen im Bereich eines Mikroliters(0,001 Milliliter).

Die außerordentlich hohe Spezifität der Proteinbestimmungen ergibt sich aus der räumlichen Nahbindung von 2 verschiedenen Antikörpern an dasselbe Molekül des Zielproteins (Olink Proximity Extension Assay [PEA] Technologie). . Beide Antikörper sind chemisch mit komplementären Oligonukleotiden verbunden, die sich aufgrund der räumlichen Nähe (engl. „Proximity“) verbinden (hybridisieren). Nur bei erfolgter Hybridisierung bilden sich durch eine enzymatische Verlängerung der Oligonukleotide (engl. „Extension“) proteinspezifische DNA-reporter Sequenzen, die durch Vervielfältigung (eng- „amplification“) mittels real-time PCR detektiert werden. Das resultierende Signal ist proportional zum Gehalt des jeweiligen Proteins in der Probe. Aus dieser Vervielfältigung der Reportersequenzen ergibt sich die außerordentlich hohe Sensitivität der Bestimmung.

Das Proteomforschungslabor wird geleitet von Dr. Thomas Köck (thomas.koeck@unimedizin-mainz.de)