Proteomik der zellulären Signalübertragung
Die Gruppe Proteomics of Cellular Signaling (Proteomik der zellulären Signalübertragung) bewertet mithilfe von Proteomanalysen die Auswirkungen der posttranslationalen Modifikation in Signalwegen bei Gesundheit und Krankheit.
Tätigkeiten
Proteine spielen die zentrale Rolle in Zellfunktionen. Sie sind die für die Zellstruktur wesentlichen Funktionseinheiten. Sie sind molekulare „Maschinen“, die Energie erzeugen, Signale der Zellen regulieren oder biochemische Prozesse katalysieren können. Die Untersuchung von Proteinen kann Einsichten hervorbringen, wodurch Gesundheit und Krankheit definiert sind. Wir arbeiten mit quantitativer Proteomik mittels Massenspektrometrie als wichtigster Methode unserer Forschung.
Für uns stehen zwei Fragen im Mittelpunkt: Erstens: Wie verändert die posttranslationale Modifikation das Interaktionsnetz und die Signaltransduktion von Zellsystemen und Geweben. Und zweitens: Wie können wir Proteomanalysen für die Analyse von Patientenproben nutzen, um diagnostische Marker zu entwickeln.
Dittmar
Projekte und klinische Versuche
Einige Forschungsprojekte der Gruppe:
- Regulation immunologischer Prozesse durch Ubiquitin in der Signaltransduktion.
- Large-Scale-Interaktomstudien zu der Frage, wie posttranslationale Modifikationen (PTM) die zelluläre Signaltransduktion verändern
- Entwicklung von Biomarkern mittels gezielter Proteomik an Patientenkohorten
Wie reguliert der PTM-Code die Interaktionen von Transkriptionsfaktoren?
Transkriptionsfaktoren (TFs) sind das Herzstück der Zellregulation. Sie binden an die DNA und ermöglichen die Transkription von Genen. Die Regulation von TFs ist entscheidend dafür, dass eine Zelle normal funktioniert. TFs werden durch verschiedene PTMs stark modifiziert. Diese PTMs können die Bindung von TFs an die DNA direkt verändern, oder sie können die Interaktion mit anderen Proteinen, das sogenannte Interaktom, beeinflussen. Wenn wir alle Interaktionen gleichzeitig untersuchen, können wir einen Gesamtüberblick gewinnen, wie sich Interaktionen als Reaktion auf PTMs verändern. Dies kann zu einem besseren Verständnis führen, wie durch eine Fehlregulation von PTMs Krankheiten entstehen können. Ein Beispiel ist die Methylierung eines einzelnen Argininrests im Transkriptionsfaktor C/EBP ß, die zu Veränderungen in der Differenzierung von Fettzellen führt.
- Ramberger, E. et al. PRISMA and BioID disclose a motifs-based interactome of the intrinsically disordered transcription factor C/EBPα. iScience 24, 102686 (2021).
- Ramberger, E. et al. Universal peptide matrix pulldown approach for mapping mutation-, PTM-, and SLiM-dependent protein interactions. Mol Cell Proteomics.
- Hernandez, D. P. & Dittmar, G. Peptide array–based interactomics. Anal Bioanal Chem (2021) doi:10.1007/s00216-021-03367-8.
- Ramberger, E. et al. A comprehensive motifs-based interactome of the C/EBPα transcription factor. iScience (2020) doi:10.1101/2020.12.28.424569.
- Dittmar, G. et al. PRISMA: Protein Interaction Screen on Peptide Matrix Reveals Interaction Footprints and Modifications- Dependent Interactome of Intrinsically Disordered C/EBPβ. iScience 13, 351–370 (2019).
Entwicklung diagnostischer Erkrankungsmarker
Eine frühzeitige Krankheitsdiagnose erhöht die Chancen für eine erfolgreiche Behandlung. Wir messen die Zusammensetzung verschiedener Körperflüssigkeiten mit Methoden der gezielten Massenspektrometrie. Hier ist die Identifizierung einer Gruppe von Proteinen, anhand derer das Fortschreiten einer Erkrankung vorhergesagt werden kann, das Hauptziel des Projekts.
- Coll-de la Rubia, E. et al. Prognostic Biomarkers in Endometrial Cancer: A Systematic Review and Meta-Analysis. JCM 9, 1900 (2020).
- Lesur, A. & Dittmar, G. The clinical potential of prm-PASEF mass spectrometry. Expert Review of Proteomics 18, 75–82 (2021).
- Lesur, A. et al. Highly Multiplexed Targeted Proteomics Acquisition on a TIMS-QTOF. Anal. Chem. 93, 1383–1392 (2021).
Regulation des Transkriptionsfaktors HIF1-alpha durch das Ubiquitinsystem
Der Transkriptionsfaktor HIF1a ist ein zentraler Regulator, damit eine Zelle ihre Sauerstoffwerte „messen“ und ihren Stoffwechsel entsprechend regulieren kann. Neuere Daten aus verschiedenen Laboren geben Hinweise auf alternative regulatorische Signalwege, die neben der gut beschriebenen Regulation durch die VHL-Ubiquitin-E3-Ligase an der Regulierung von HIF1a beteiligt sind. Wir arbeiten mit einer Kombination aus auf der Molekularbiologie basierenden Techniken und Proteomanalysen, um Licht in diese neuen regulatorischen Signalwege zu bringen.
Ausgewählte Teammitglieder
-
Gunnar
Dittmar Group Leader -
Klara Florentine
Dittmer PhD -
Mattson
Jones Postdoctoral Fellow -
Guilherme
Lanfredi Postdoctoral Fellow -
Marta
Mendes Scientist -
Elise
Mommaerts Laboratory Technician -
Daniel
Perez Hernandez Postdoctoral Fellow -
Sophie
Rodius Scientist
Wissenschaftliche Veröffentlichungen
-
An integrated workflow for phosphopeptide identification in natural killer cells (NK-92MI) and their targets (MDA-MB-231) during immunological synapse formation – 09/02/2023
-
Disease- and sex-specific differences in patients with heart valve disease – 01/03/2023
-
In-depth quantitative proteomics analysis revealed C1GALT1 depletion in ECC-1 cells mimics an aggressive endometrial cancer phenotype observed in cancer patients with low C1GALT1 expression – 01/01/2023
-
Cervical Fluids Are a Source of Protein Biomarkers for Early, Non-Invasive Endometrial Cancer Diagnosis – 31/01/2023
-
Extracellular vesicle secretion by leukemia cells in vivo promotes CLL progression by hampering antitumor T-cell responses – 15/09/2022
-
A proteomics analysis of 5xFAD mouse brain regions reveals the lysosome-associated protein Arl8b as a candidate biomarker for Alzheimer’s disease – 01/01/2023
-
LUBAC assembles a ubiquitin signaling platform at mitochondria for signal amplification and transport of NF-κB to the nucleus – 01/01/2022
-
Proteomic consequences of TDA1 deficiency in Saccharomyces cerevisiae – 01/12/2022
-
Deciphering Human Glioblastoma Invasion Using a Developmental Mature Rat Brain Organoid Model – 15/11/2022
-
Pan-claudin family interactome analysis reveals shared and specific interactions – 08/11/2022
Ähnliche News
