AG Max Kraner

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Proteomics und subzelluläre Pflanzenproteinchemie

 

Diese Forschungsgruppe nutzt hochauflösende Massenspektrometrie-basierte Proteomics, um neue Einblicke in die Zusammensetzung von subzellulären Proteinkomplexen zu erhalten. Unser Forschungsschwerpunkt liegt besonders auf der Zell-Zell-Kommunikation von Pflanzen. Die integrierte Proteomics-Plattform ermöglicht, in enger Zusammenarbeit mit mehreren Forschungspartnern, proteinbiochemische Fragen verschiedener Organismen (Pflanzen, Menschen, Bakterien und Viren) zu beantworten.

 

Zell-zu-Zell-Kommunikation:

In Pflanzen sind interzelluläre Kommunikation und Austausch stark abhängig von Zellwand-überspannenden Strukturen zwischen benachbarten Zellen, sogenannten Plasmodesmata (PD).
In unserem früheren genetischen Screenings auf PD-defiziente Arabidopsis-Mutanten haben wir einen Cholin-Transporter-like 1 (CHER1) beschrieben, welcher für die PD-Genese und Reifung von großer Bedeutung ist. Ausgewachsene Blätter von cher1-Mutantenpflanzen besitzen bis zu 10-mal weniger PD, die sich nicht zu komplexen Strukturen entwickeln. Vergleichende Proteomics Analysen ergaben eine Liste von Proteinen, die signifikant häufiger in wildtyp-Col-0-Blättern vorkommen.
Diese Liste weist eine signifikante Anreicherung von zuvor beschriebenen PD-assoziierten Proteinen auf. Zur Validierung der PD-Lokalisierung von bislang uncharakterisierten Proteinen, wird die subzelluläre Lokalisierung mittels konfokaler Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) im Optical Imaging Center Erlangen (OICE) durchgeführt. Wir konzentrieren uns auf die Charakterisierung von bisher unbeschriebenen PD-Proteinen, um Erkenntnisse über neue regulatorische Mechanismen dieser wichtigen Zellverbindungen zu gewinnen.

Shotgun Proteomics:

Die Proteomics-Plattform verfügt über ein hochauflösendes Orbitrap Fusion (Thermo) Massenspektrometer. Wir konzentrieren uns auf Gesamtzelllysate und auf subzelluläre Proteinfraktionen mit anschließender Protein-Solubilisierung und Prozessierung. Wir identifizieren den Proteingehalt von komplexen Gemischen durch Vorfraktionierung mit high pH-HPLC-Chromatographie und Nanoflow-HPLC für Peptidtrennung vor der eigentlichen MS-Analyse. Durch hochauflösende Identifizierung in Kombination mit quantitativen Analysen können wir auch geringfügige Veränderungen der Proteinzusammensetzung zwischen gestressten / infizierten und unbelasteten / nicht infizierten Proben oder Mutanten- und Kontrollproben unabhängig vom Ursprung des Proteinmaterials bestimmen. Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Proteomics-Plattform.