Proteomik

Proteomik (Proteomics) bezeichnet die groß angelegte, systematische Analyse des Proteoms - also der Gesamtheit aller Proteine in einer biologischen Probe. In der Regel nutzen Labore hierfür die Massenspektrometrie (MS), um die Identität, die genaue Menge sowie chemische Veränderungen (Modifikationen) von Proteinen präzise zu bestimmen.

Der Standardablauf der MS-basierten Proteomik

1. Proteine werden zunächst in kleinere Bausteine, sogenannte Peptide, zerlegt.
2. Diese Peptide werden physikalisch getrennt und anschließend ionisiert (elektrisch aufgeladen).
3. Im Massenspektrometer erfolgt die Fragmentierung der Peptide in noch kleinere Bruchstücke.
4. Die resultierenden Daten werden interpretiert, um die ursprüngliche Aminosäuresequenz der Proteine abzuleiten.

Interpretation von Proteomik-Ergebnissen in Laborberichten

Wenn Du auf einem Laborbericht Begriffe wie "Proteomik" oder "MS-basierte Analyse" liest, signalisiert dies eine massenbasierte Untersuchung. Wichtig ist jedoch: Diese Bezeichnung allein ist kein automatischer Beweis für die Reinheit oder Sicherheit einer Substanz. Obwohl die Massenspektrometrie extrem empfindlich reagiert, können dennoch falsch positive oder falsch negative Ergebnisse auftreten.

Ein technisches Hindernis bei der Analyse ist der sogenannte dynamische Bereich. In biologischen Proben können Proteine in sehr hohen Konzentrationen vorkommen und dabei Verunreinigungen, die nur in minimalen Mengen vorliegen, überdecken. Daher hängen verlässliche Aussagen immer von einer strengen Qualitätskontrolle ab, die eine regelmäßige Gerätekalibrierung und validierte Methoden umfasst.

Zudem ist die Abgrenzung zu anderen Verfahren entscheidend. Während die Peptidomik gezielt natürlich vorkommende (native) Peptide untersucht, betrachtet die Proteomik das gesamte Proteinspektrum. Sie unterscheidet sich auch von einer einfachen LC-MS-Massenmessung eines isolierten Peptids dadurch, dass sie eine umfassende, systematische Analyse über eine Vielzahl von Analyten hinweg darstellt.

Quellen

1. Mass Spectrometry for Proteomics
2. Proteomics quality and standard: from a regulatory perspective
3. Why proteomics is not the new genomics and the future of mass spectrometry in cell biology
4. Genomic, Proteomic, and Metabolomic Data Integration Strategies
5. A Critical Review of Bottom-Up Proteomics: The Good, the Bad, and the Future of This Field
6. Chapter 5 Mass Spectrometry for Proteomics
7. Mass Spectrometry-based Proteomics and Peptidomics for Systems Biology and Biomarker Discovery
8. Quality Control in the Mass Spectrometry Proteomics Core: A Practical Primer - PMC
9. Mass spectrometry-based proteomics as an emerging tool in clinical laboratories
10. Mass Spectrometry-based Proteomics: Qualitative Identification to ...
11. Proteomics Applications in Health: Biomarker and Drug Discovery and Food Industry
12. Genome, transcriptome and proteome: the rise of omics data and their integration in biomedical sciences
13. Observations from the Proteomics Bench
14. Overcoming the dynamic range problem in mass spectrometry-based shotgun proteomics - PubMed
15. Liquid Chromatography Mass Spectrometry-Based Proteomics: Biological and Technological Aspects
16. A framework for the safety evaluation of peptides in cosmetics
17. Proteomics: Concepts and applications in human medicine
18. Origins, Technological Development, and Applications of Peptidomics