Proteomik

Univ.-Prof. Dr. Stefan Tenzer

Die Arbeitsgruppe von Univ.-Prof. Dr. Stefan Tenzer konzentriert sich auf die Entwicklung von markierungsfreien, quantitativen Proteomikmethoden und -workflows. Darüberhinaus hat die Gruppe sich als "Core Facility for Mass Spectrometry" (CFMS) an der Universitätsmedizin Mainz etabliert. Im Rahmen von DIASyM entwickeln wir automatisierte Hochdurchsatz-Probenverarbeitungsworkflows auf einer Beckman Biomek i7 Roboterplattform für die reproduzierbare proteomische Analyse großer klinischer Kohorten. Unter Verwendung verschiedener LC-MS-Instrumentenplattformen der neuesten Generation, darunter mehrere Bruker TIMS-TOF Pro 2 Systeme und ein mit FAIMS ausgestattetes Thermo Exploris 480 System, erforschen wir die Vorteile von Ionenmobilitätstrennungen für die quantitative Proteomik und Immunopeptidomik. Neben der Entwicklung und Anwendung von datenunabhängigen Erfassungsworkflows (UDMSE, diaPASEF) leisten wir Pionierarbeit bei der Entwicklung von Benchmarking-Methoden und Softwarelösungen für die quantitative Proteomik (LFQBench) und den umfassenden Zugang zu Rohdaten (openTIMS, TIMSpy).

 

Ziel des DIASyM-Forschungskerns ist es, Arbeitsabläufe für die Probenverarbeitung, LC-MS-Analyse und anschließende bioinformatische Datenverarbeitung zu optimieren und zu standardisieren, um eine optimale Abdeckung des Plasmaproteoms in Patienten- und entsprechenden Populationskontrollproben zu erreichen. Gemeinsam mit unseren DIASyM-Partnern integrieren wir mehrdimensionale OMICs-Datensätze auf Proteom-, Lipidom- und Metabolomebene, um eine detaillierte Phänotypisierung und Stratifizierung von Patienten mit Herzinsuffizienzsyndrom zu ermöglichen.

Clinical Lipidomics

Dr. Laura Bindila

Dr. Laura Bindila leitet eine Forschungsgruppe und die Clinical Lipidomics Core Facility am Institut für Physiologische Chemie der Universitätsmedizin Mainz. Ihre Gruppe beschäftigt sich mit der absoluten Quantifizierung und qualitativen Profilierung von Lipiden in verschiedenen Bioproben unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen. Hierbei stehen vor allem neurologische, kardiovaskuläre und infektiöse Erkrankungen im Vordergrund. Weitere Ziele der Gruppe sind die direkte Umsetzung krankheitsbedingter Lipidveränderungen in quantitative biologische Assays: Solche Analysen können dabei helfen, zugrundeliegende Krankheitsmechanismen besser zu verstehen, die Identifizierung und Überwachung von Lipidbiomarkern zu ermöglichen sowie die Entdeckung von Lipid-Wirkstoff-Interaktionen und die Therapieüberwachung zu gewährleisten.

 

Die Identifizierung sowie die absolute Quantifizierung ausgewählter Lipide ist durch Anwendung von LC/MS-Profiling möglich. Dieser Ansatz eignet sich besonders für Lipide mit geringer Häufigkeit. In der Clinical Lipidomics Core Facility stehen High-End-Massenspektrometrie-Plattformen wie das timsTOF Pro 2 und QTRAP-MS für verschiedene Analysen zur Verfügung. Um Hochdurchsatzmessungen zu ermöglichen und reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleisten, wurde eine halbautomatische Probenverarbeitung eingeführt und etabliert. Spezielle Softwarelösungen sowie das notwendige Fachwissen für die Identifizierung und Quantifizierung von Lipiden können durch die Gruppe ebenfalls abgedeckt werden. Im Rahmen des DIASyM-Forschungskerns wird die Gruppe von Dr. Laura Bindila LC-IMS DIA-MS/MS-Methoden entwickeln, die eine tiefgehende Phänotypisierung von Plasmalipiden in Proben von Patienten mit Herzinsuffizienzsyndrom ermöglichen. In einem Hochdurchsatzverfahren werden die Plasmalipide halbautomatisch aus menschlichen Plasmaproben extrahiert. In Kombination mit proteomischen, metabolomischen und anderen klinischen Datensätzen wird dies eine Multi-omics-Auswertung von Patienten mit Herzinsuffizienzsyndrom ermöglichen. In enger Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Dr. Miguel Andrade werden neue Software-Tools zur Beschreibung und Identifizierung von Lipiden in menschlichem Plasma entwickelt.