Proteomik

Proteomik kann definiert werden als die groß angelegte systematische Untersuchung des Proteoms - der Gesamtheit der Proteine, die von einem Organell, einer Zelle, einem Gewebe oder einem Organismus zu einem bestimmten Zeitpunkt exprimiert werden.

Je nach Art der Studie könnte entweder der Top-down-Proteomik-Ansatz, der intakte Proteine aus biologischen Systemen analysiert, oder der Bottom-up-Ansatz, bei dem die Proteine durch die Analyse der Peptidfragmente untersucht werden, verwendet werden, um Informationen über den Zielproteinsatz zu erhalten.

In einem typischen Arbeitsablauf werden Proteinproben, z. B. von COVID-19-Patienten und gesunden Kontrollpersonen, entnommen und zu Peptiden verdaut. Hochdurchsatztechniken wie MS ermöglichen dann die Identifizierung und das vergleichende Screening von signifikant regulierten oder veränderten Proteinen zwischen den Studienpopulationen, die mit Hilfe verfügbarer Datenbanken identifiziert werden können. Diese detaillierte Erstellung von Proteomprofilen ermöglicht den Nachweis krankheitsspezifischer Protein-Biomarker und die Identifizierung potenzieller therapeutischer Ziele.

Die Expressionsproteomik untersucht die Unterschiede in der Proteinexpression zwischen Proben. Die strukturelle Proteomik hilft dabei, die Proteinstruktur innerhalb einer bestimmten Organelle abzubilden, während die funktionelle Proteomik die biologischen Funktionen eines Individuums oder einer Klasse von Proteinen identifiziert.