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Proteomics bezeichnet die umfassende Analyse von Proteomen, der Gesamtheit aller in einem Organismus vorkommenden Proteine. Die Forschenden der gleichnamigen Arbeitsgruppe entwickeln analytische Methoden, mit denen sich Biomoleküle – vorrangig Proteine – qualitativ und quantitativ erfassen lassen.

© ISAS / Hannes Woidich

Die Wissenschaftler:innen befassen sich sowohl mit der Struktur, als auch mit den dynamischen Veränderungen von Proteinen. Auslöser dieser Veränderungen sind äußere Einflüsse (etwa Umweltfaktoren), Stoffwechselvorgänge und Kommunikationsprozesse in Zellen. Bei nahezu allen Erkrankungen spielen diese Veränderungen eine Rolle – so auch bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Krebs oder Diabetes.

Die Möglichkeiten für die Anwendung der Proteomics-Analysen reichen von der Grundlagenforschung bis hin zu neuen Entwicklungen für die medizinische Diagnostik. Sie liefern einen wichtigen Beitrag für eine gezielte Diagnostik – beispielsweise in Form von Proteinen als Zielmoleküle (Biomarker) – und individuelle Behandlung von Patient:innen. So ermöglicht etwa die personalisierte Therapie bei einigen Krebserkrankungen eine auf Einzelpersonen maßgeschneiderte Behandlung. Voraussetzung dafür ist das Wissen um für die Krebsart und den Therapieverlauf relevante Gene, Proteine und andere Moleküle. Um die molekularen Schalter für die Entstehung oder den Verlauf einer Erkrankung zu finden, untersuchen die Wissenschaftler:innen, wo und wie genau welches (Bio-)Molekül in der Zelle wirkt, wie es transportiert wird und woran es bindet, kurzum: wie das biologische System insgesamt funktioniert.

Highlights

7. Februar 2025

Je weniger desto besser

Wandern Neutrophile Granulozyten in verletztes Gewebe ein, zum Beispiel in das Gehirn nach einem Schlaganfall, können sie chronische Entzündungen fördern und langfristige Schäden verursachen. Um die funktionelle Dynamik der Immunzellen zu analysieren, benötigt man Millionen von ihnen. Eine Gruppe aus Forschenden hat eine Methode entwickelt, die eine massenspektrometrische Analyse mit nur 1.000 Neutrophilen ermöglicht.

Susmita Ghosh am Massenspektrometer.
29. August 2024

Wechselspiel von Proteinen legt jungen Patienten lahm

Zwei Mutationen im Erbgut eines Jungen führen zu der seltenen neuromuskulären Erkrankung NEDHFBA. Untersuchungen der Proben des jungen Patienten von Forschenden des Universitätsklinikums Essen und des ISAS geben Aufschluss über die bis dato unerkannten Mechanismen hinter den Beschwerden: Proteine beeinflussen die Entstehung der seltenen Erkrankung.

Bild von Dr. Andreas Hentschel, Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Translationale Analytik.
2. August 2024

Thrombozyten-Proteom: Auf der Spur lebensbedrohlicher Ereignisse im Blutkreislauf

Thrombozyten (Blutplättchen) können sich blitzschnell verketten und als Thrombus ein Gefäß verstopfen. Mögliche Folgen sind etwa Herzinfarkte oder Schlaganfälle. Am ISAS sind Wissenschaftler:innen daher auf der Suche nach molekularen Markern für die Thrombozyten-Aktivierung. Das Wissen könnte Mediziner:innen künftig dabei helfen, eine Thrombose bereits vor ihrer Entstehung zu erkennen und entsprechend zu reagieren.

Dr. Fiorella Solari.
20. Februar 2024

SARS-CoV-2: Neueste Methoden klären Wirkstoffe und Wirkprinzip uralter Selbstmedikation auf

Prophylaktische, lindernde oder gar heilende Substanzen, meist Naturstoffe, sind der Naturmedizin seit Urzeiten bekannt. Doch wie sieht es bei viralen Infekten aus? Lassen sich Tees aus Salbei oder Perilla auch – egal ob vorbeugend oder heilsam – gegen Infektionen mit SARS-CoV-2 einsetzen? Diesen Fragen ging ein interdisziplinäres Team aus Forschenden um Prof. Dr. Mirko Trilling von der medizinischen Fakultät der Universität Duisburg-Essen (UDE) und Wissenschaftler:innen am ISAS während der Coronavirus-Pandemie nach.

Das Bild zeigt Prof. Dr. Mirko Trilling mit verschränkten Armen, an einer Wand lehnend. The picture shows Prof Dr Mirko Trilling with his arms folded, leaning against a wall.
4. Mai 2023

Was machst du am ISAS, Joy?

Welche Rolle spielt der Sauerstoffgehalt im Blut bei einer Thrombose? Mit dieser und weiteren Fragen beschäftigt sich Joy Amrei Brummel in ihrer Bachelorarbeit. Die 24-jährige Studentin berichtet, wie sie ihr Uni-Wissen im ISAS-Labor anwendet.

Joy Amrei Brummel stellt eine Probe in die Zentrifuge.
16. September 2022

Unterschiede sind entscheidend

Was bedeuten geschlechterspezifische Unterschiede für die Gesundheitsforschung? Die Antworten geben fünf ISAS-Wissenschaftler:innen mit unterschiedlichen Forschungsschwerpunkten.

Female symbol, unequal, male symbol.
25. August 2022

Zwei ISAS-Postdocs beim Leibniz-Mentoring angenommen

Die Physikerin Dr. Elen Tolstik und die Biologin Dr. Fiorella Solari geben einen Einblick, was sie sich von der Teilnahme am Mentoring-Programm der Leibniz-Gemeinschaft erhoffen.

Dr. Elen Tolstik & Dr. Fiorella Solari.
10. August 2022

Tumorassoziierte Neutrophile: Roboter soll wertvolle Proben schützen

Für Promovendin Susmita Ghosh birgt die molekulare Analyse von tumorassoziierten Neutrophilen zwei Herausforderungen: begrenzte Proben und für Schäden anfälliges Biopsiematerial.

Julia Rauch & Susmita Ghosh am Bravo Roboter.
4. August 2022

Biomarker für Babys mit seltenen Erkrankungen

Um die medikamentöse Therapie von SMA-Patient:innen zu verbessern, haben Wissenschaftler:innen ein Protein identifiziert, mit dem sich der Verlauf kontrollieren lässt.

Portrait Andreas Hentschel.
6. Oktober 2021

Proteogenomics-Methode ermöglicht Analysen für die Krebsmedizin & Meeresforschung

Bernhard Blank-Landeshammer hat am ISAS ein Verfahren entwickelt, dass sich gleichermaßen für die Krebs- und Klimaforschung eignet.

Bernhard Blank-Landeshammer hat in der Arbeitsgruppe Proteomics promoviert und eine Proteogenomics-Methode entwickelt, mit der man Peptide in Gewebeproben mittels Massenspektrometrie identifizieren kann.

Projekte

DFG-Graduiertenkolleg: Universitätsmedizin Essen & ISAS widmen sich Herzinfarkt-Folgeschäden

Fließt das Blut nach einem Herzinfarkt wieder, kann es die betroffenen Herzmuskelzellen regelrecht mit Sauerstoff sowie Nährstoffen überschwemmen und so Folgeschäden verursachen. Das DFG-geförderte Graduiertenkolleg „TCI repAMI“ der Universitätsmedizin Essen und des ISAS untersucht, wie Immunzellen, Blutgefäßzellen und Herzmuskelzellen dabei zusammenspielen. In elf Teilprojekten arbeiten Klinik- und Forschungsexpert:innen in Tandem-Teams zusammen, um die insgesamt 33 Doktorand:innen interdisziplinär auszubilden.

B2B-RARE – Bench to Bedside: Therapien für Menschen mit erblichen Muskelerkrankungen

Um die Lebensqualität von Menschen mit neuromuskulären Erkrankungen zu verbessern, widmet sich ein interdisziplinäres Konsortium aus Forschenden in NRW neuen personalisierten Diagnose- und Behandungsverfahren. Ihr Ziel ist es, passende Therapien für Betroffene zu finden und diese unmittelbar an das Krankenbett bringen.

KI-assistierte Bildgebung von großen Geweben

Ziel des Projekts ist es, aus ein und derselben Probe mehr Informationen über die zelluläre Zusammensetzung und die funktionellen Wechselwirkungen zu erzielen.

Optimierung der Anämie-Therapie für Patient:innen mit chronischer Nierenerkrankung (NephrESA)

Um die Anämie-Behandlung zu verbessern, entwickeln Forscher:innen beim Projekt NephrESA ein Computermodell, mit dem sich Risiken und Prognosen für die Medikation bei jedem einzelnen Betroffenen ermitteln lassen.

Team

Prof. Dr. Albert Sickmann

Vorstandsvorsitzender Abteilungsleiter

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von Prof. Dr. Albert Sickmann.

Dr. Pierre Conan

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Ilka Deipenwisch

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von  Ilka Deipenwisch.

Susann Echterhoff

Studentische Hilfskraft

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Kevin Hau

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von  Kevin Hau.

Dr. Andreas Hentschel

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Yu-Heng Hsieh

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von  Yu-Heng Hsieh.

Lennart Frederic Lobe genannt Laube

Studentische Hilfskraft

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Sara Lomuscio

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von  Sara Lomuscio.

Gina Piontek

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von  Gina Piontek.

Dr. Fiorella Solari

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Abteilung: Bioanalytik

Arbeitsgruppe: Proteomics

Portrait von Dr. Fiorella Solari.