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Name F. Kraus 2019-12

 

Proteomik

Proteom =? Gesamtheit aller Proteine der Zellen eines Organismus zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Untersucht werden kann dies durch eine vergleichende Proteomanalyse der jeweiligen Zellen anhand verschiedener Schritte:

  1. Isolation des gesunden Gewebes und Herstellung eines Zellextraktes.
  2. Markierung der Proteine der beiden jeweils Zellextrakte mit einem Fluoreszenzfarbstoff, z.B. die Tumorzellen rot und gesunde Zellen grün.
  3. Mischen beider Proben.
  4. Trennen der Proteine mittels Gelektrophorese in 2 Schritten: Proteine aufgrund ihrer Ladung und danach senkrecht durch eine SDS-PAGE aufgetrennt → 2-D-Gel-Elektrophorese, dann mögliche Sichtbarmachung durch Coomassie.
  5. Eine zweifache Belichtung der Zellen durch verschiedene Wellenlängen mithilfe eines Lasers, führt zur Anregung der beiden Fluoreszenzfarbstoffe. Ein Anfärben mit beiden Fluoreszenzfarbstoffen, ermöglicht zusätzlich eine Zuordnung der Proteine bezüglich ihrer Herkunft und führt außerdem zu der Entstehung eines rot-grünen Fleckenmusters, welches jeweils einer 2-D-Gelektrophorese einer normalen Zelle bzw. einer Tumorzelle entspricht.
  6. Proteine, die in einer höheren Konzentration vorkommen, ergeben intensivere Farbflecken. Proteine, die in gesunden und in Tumorzellen vorkommen, kann man an der gleichen Position auf beiden Gelen verorten.
  7. Flecken, die nur auf einem der beiden Gele zu finden sind, können mithilfe einer Computersoftware und damit der Überlagerung und dem Vergleichen der beiden Bilder der 2-D-Gelelektrophorese, verortet werden. Sie erscheinen in der Überlagerung rot bzw. grün, alle anderen Flecken erscheinen gelb.
  8. Ausstanzen der Flecken und Isolation + Identifikation der Proteine & deren Zuordnung zu bestimmtem Fleck → Identifizieren der Proteine, die in Tumorzellen vorkommen oder fehlen .

 => Die Proteomik trägt somit zum Verständnis derartiger Tumore bei und kann durch die so erzielten Erkenntnisse Ansatzpunkte zur Entwicklung geeigneter Medikamente beitragen z.B. durch den Einsatz von Hemmstoffen gegen bestimmte Proteine bei der Tumorentstehung.

 

Weitere Anwendungen:

 Zusammenfassende Möglichkeiten durch die Proteomik: