Forschungsgruppe

Proteomik und Biomarker

Das Ziel unserer Forschungsprojekte ist die Identifizierung relevanter Biosignaturen psychiatrischer Erkrankungen sowie der biologischen Antwort auf antidepressive Therapieverfahren. Daten werden durch den Einsatz von Hochdurchsatz-Proteomik und Metabolomik Plattformen erhoben und anschließend in silico bezüglich involvierter Stoffwechsel- und Signalkaskaden analysiert. Unser vorrangiges Ziel ist die Ergänzung ungenauer DSM-basierter klinischer Parameter mit molekularen Markern, um die Diagnosestellung, Klassifizierung und Behandlung psychisch erkrankter Patienten zu verbessern.
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Aktuelle Forschungsthemen:

  • Identifizierung betroffener Stoffwechselwege und Signalkaskaden in Mausmodellen, welche definierte Endophänotypen für humane psychiatrische Erkrankungen wie Angststörungen, PTBS und Schizophrenie repräsentieren.
  • Untersuchung von Antidepressiva, die an monoaminergen (SSRI) und glutamatergen (Ketamin) Transmittersystemen ansetzen, in Mäusen, um ihre Wirkmechanismen für den therapeutischen Effekt und neue Ansatzstrukturen für Medikamente aufzudecken.
  • Überleitung der im Mausmodell erlangten Erkenntnisse in die Klinik mit Hilfe von Patientenproben, die uns in enger Zusammenarbeit mit der Klinik für diesen Zweck zur Verfügung gestellt werden.

Technologieentwicklung zur Identifizierung von Biosignaturen

Zur Bearbeitung und Umsetzung der oben aufgeführten Projekte entwickeln wir neue Methoden für die Proteinanalyse in lebenden Organismen. Mit Hilfe der SILAM Proteomik Plattform haben wir Mäuse mit den stabilen Isotopen 15N und 13C metabolisch markiert und verwenden die markierten Gewebe als Referenzmaterial für quantitative Massenspektrometrie (Quantitative and Turnover Proteomics). In einer Erweiterung der Methode haben wir Mäuse einer partiellen metabolischen Markierung unterworfen, um Informationen über den Turnover von Protein zu gewinnen. Zwecks Analyse der Massenspektrometrie-Daten von partiell markierten Peptiden haben wir die ProTurnyzer Software entwickelt, die die Bestimmung des Turnovers einzelner Proteine im Hochdurchsatz erlaubt. In Zusammenarbeit mit Prof. Claude Lechene von der Harvard University verwenden wir Multi Isotope Mass Spectrometry (MIMS) mit sub-zellulärer Auflösung, um den Turnover von Proteinen in partiell markierten Geweben zu bestimmen (NRIMS).

<strong>R&auml;umliche, zellul&auml;re und molekulare Protein Turnover Analyse.</strong> M&auml;use werden mit Hilfe eines <sup>15</sup>N Futters metabolisch partiell markiert, Gehirne sektioniert und anschlie&szlig;end entweder f&uuml;r Multi Isotope Mass Spectrometry (MIMS) oder Shotgun Tandem Massenspektrometrie prozessiert (Zhang et al. 2011; Gormanns et al. 2012). Bild vergrößern
Räumliche, zelluläre und molekulare Protein Turnover Analyse. Mäuse werden mit Hilfe eines 15N Futters metabolisch partiell markiert, Gehirne sektioniert und anschließend entweder für Multi Isotope Mass Spectrometry (MIMS) oder Shotgun Tandem Massenspektrometrie prozessiert (Zhang et al. 2011; Gormanns et al. 2012).
 
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