Sekundärionen‐Massenspektrometrie von genetisch kodierten Zielproteinen

Abstract

Sekundärionen‐Massenspektrometrie (SIMS) wird üblicherweise für die Analyse der Isotopenzusammensetzung verschiedener Materialen eingesetzt. In der Biologie findet sie immer häufiger Anwendung, vor allem um den Stoffwechsel in Zellen zu untersuchen. Einzelne Zielproteine sind mit SIMS jedoch schwer zu identifizieren, wodurch diese Methode in ihren Anwendungsmöglichkeiten bezüglich Studien bestimmter Kompartimente oder Proteinkomplexe eingeschränkt wird. Wir stellen hier eine Methode vor, mit der spezifische Proteine durch eine Klick‐Reaktion mit Isotopen‐ und Fluoreszenzmarkierungen versehen werden (specific protein isotopic and fluorescence labeling, SPILL). Wir haben mit dieser Methode verschiedene Proteine mit 19 F markiert und mit NanoSIMS und Fluoreszenzmikroskopie abgebildet. Anhand des 19 F‐Signals (mit minimalem Hintergrund) konnten Zielproteine präzise lokalisiert werden, wodurch korrelative Studien der Proteinverteilung und des Zellstoffwechsels oder der Zellzusammensetzung ermöglicht wurden. SPILL kann in allen biologischen Proben angewendet werden, in denen Klick‐Reaktionen durchführbar sind, welche die meisten Zellkultursysteme und kleine Modellorganismen umfassen.