Neuartiger Massenspektrometer-Prototyp zur Erforschung von Proteinstrukturen

Für das gemeinsame Projekt "MS SPIDOC" zur Erforschung der Strukturdynamik von Proteinen am neuen Röntgen-Freie-Elektronen-Laser European XFEL erhalten das Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI) und seine Projektpartner rund 3,7 Millionen Euro. Ziel des Projektes ist ein neuartiger Massenspektrometer-Prototyp für eine optimierte Einzelmolekülabbildung.

Für die Entwicklung neuer Impfstoffe und Medikamente gegen Infektionskrankheiten muss nicht nur die zugrunde liegende Struktur der beteiligten Biomoleküle verstanden werden, sondern auch deren Dynamik. Die Einzelpartikelabbildung an Freie-Elektronen-Lasern wie dem European XFEL in Schenefeld bei Hamburg bietet die Möglichkeit, Momentaufnahmen von verschiedenen Proteinstrukturen zu einer Art "molekularen Film" zusammenzusetzen. Häufig ist dabei jedoch der Probenverbrauch hoch, es gibt lange Datenverarbeitungszeiten und eine hohe Hintergrundstreuung.

Die Forscher des "MS SPIDOC"-Projektes wollen einen Massenspektrometer-Prototypen mit eigenem Experimentierkammerprototypen für den European XFEL entwickeln, der es erlaubt, Proteinkomplexe für die Einzelmolekülabbildung nach ihrer Masse und Form zu selektieren. Durch diese Selektion lassen sich gezielt Übergangszustände ablichten und die Datenanalyse immens beschleunigen. "Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist die Ausrichtung der Proteinkomplexe anhand ihres Dipolmomentes, was große Vorteile für die Analyse und Datennahme bringen würde", erklärt Dr. Charlotte Uetrecht, Leiterin der Nachwuchsgruppe "Dynamik viraler Strukturen" am HPI. "Erste theoretische Betrachtungen zeigen, dass dies möglich ist. Wir wollen das vertiefen und ein entsprechendes Modul in den Prototypen einbauen."

"MS SPIDOC" wird im Rahmen des Horizon 2020-Programmes "H2020-FETOPEN-2016-2017" (Research and Innovation Action) der EU gefördert, auf das sich insgesamt 395 Projekte beworben haben. "MS SPIDOC" ist eines von insgesamt 27 bewilligten Projekten.

Neben dem Heinrich-Pette-Institut und der European XFEL GmbH sind folgende Projektpartner an "MS SPIDOC" beteiligt: Die Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, die Firma Fasmatech Science and Technology SA (Griechenland), die Université Claude Bernard Lyon 1 (Institut Lumiére Matiére, Frankreich), die Firma MS Vision (Niederlande), die Uppsala Universitet (Schweden) sowie die University of Manchester (Großbritannien).

Das Heinrich-Pette-Institut koordiniert "MS SPIDOC" (Förderkennzeichen 801406). Die dreijährige Laufzeit beginnt am 1. September 2018.

Quelle: Heinrich-Pette-Institut, Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie (HPI)