Proteine stellen die Bauteile und Mikromaschinen dar, mit deren Hilfe die Zellen ihre vielfältigen biologischen Aufgaben meistern. Entsprechend reagieren Zellen auf äußere Reize durch neue Proteinsynthese bzw. durch
funktionelle Anpassung vorhandener Proteine mittels Modifikationen, Translokationen oder Komplexbildung. Unsere Proteome Profiling-Experimente basieren auf zweidimensionaler Gelelektrophorese von Proteinextrakten aus radioaktiv markierten Zellen bzw. Gewebsschnitten, wobei wir fluorographische Proteinquantifizierung mit autoradiographischen Daten kombinieren. Mit Hilfe massenspektrometrischer Verfahren werden die detektierten Proteine identifiziert. So haben wir sehr sensitive Assays etabliert, um zelluläre Reaktionen auf äußere Stimulationen bzw. Wirkstoffbehandlungen quantitativ zu erfassen.
Im Verlauf der Transformation von gesunden Zellen zu Tumorzellen verändern sich zahlreiche zelluläre Eigenschaften wie Architektur, Metabolismus und Signalprozessierung. Es ist unser Ansatz, das Proteom von gesunden Zellen in
unterschiedlichen funktionellen Zuständen zu studieren. Diese Daten sollen dazu dienen, charakteristische Veränderungen von Tunorzellen besser interpretieren zu können. Dafür untersuchen wir gleichermaßen isolierte und
kultivierte Zellen sowie Gewebsproben. Einen Schwerpunkt unserer Untersuchungen bilden Blutbestandteile wie Plasma, Plättchen, Lymphozyten, Monozyten und dendritische Zellen.
Um die komplexen Gewebs-Veränderungen im Verlauf der Tumorbildung in einem Modellsystem verfolgen zu können, studieren wir entsprechende Lebergewebe sowie deren wesentliche zelluläre Bestandteile wie Hepatozyten, Kupfferzellen und Endothelzellen in verschiedenen funktionellen Zuständen. Dazu setzen wir uns auch tierische Karzinogenese-Modelle ein, deren Daten wir mit Proteom-Daten aus klinischen
menschlichen Proben korrelieren. Proteom-Veränderung von pathologischen Gewebsproben können letztendlich dadurch dem zugrunde liegendem Zelltyp bzw. deren funktionellen Aberrationen zugeordnet werden.
Mit diesem Ansatz identifizieren und charakterisieren wir Biomarker-Proteine, die spezifische Funktionalitäten bzw. pathologische Veränderungen anzeigen können.
Christopher Gerner
