Proteomik [Kunstwort] die, -, englisch Proteomics [prəʊtɪˈɔmɪks], quantitative Analyse aller Proteine, die

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Hintergrund

Die Fortschritte in der Proteinchemie seit den frühen 1980er-Jahren gaben die Möglichkeit, biologische und medizinische Fragestellungen mit neuen Strategien zu untersuchen. Man muss nicht mehr nur nach einem krank machenden Protein suchen, dieses isolieren und analysieren. Stattdessen stehen hochauflösende Trennmethoden zur Verfügung, z. B. die zweidimensionale Gelelektrophorese (Elektrophorese) sowie hochempfindliche und schnelle Analysemethoden wie die Massenspektrometrie. Bis dahin hatte man in der klassischen Biochemie versucht, einen biologischen Effekt auf die Funktion und Struktur von einzelnen Proteinen zurückzuführen. Auf diese Art und

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Zum Unterschied zwischen Genom und Proteom

Im Gegensatz zum statischen Genom repräsentiert ein Proteom einen bestimmten Zellzustand, der durch eine ganz charakteristische Zusammensetzung von Proteinen zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt gekennzeichnet ist. Diese Zusammensetzung ändert sich ständig im Laufe des Zellzyklus oder des Lebens eines Organismus; Proteome sind also dynamisch. Ein offensichtliches Beispiel dafür sind Puppe und Schmetterling, die bei gleichem Genom in unterschiedlichen Entwicklungsstadien deutlich unterschiedliche Proteome aufweisen und damit unterschiedliche

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Die Proteomanalyse als Forschungsgebiet

Analysen auf der DNA-Ebene (Genomforschung) und mRNA-Ebene (Transkriptomik) können nur unvollständig Auskunft über zelluläre Prozesse geben. So gibt es etwa prinzipielle Grenzen, die Menge an synthetisierten Proteinen oder posttranslationalen Modifikationen, Proteinlokalisationen und Proteinwechselwirkungen

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Funktionelle Proteomik

Die globale Analyse von Wechselwirkungen, posttranslationalen Modifikationen und molekularen Netzwerken versteht man auch als »funktionelle Proteomik«. Sie wird konzeptionell meist in sogenannten differenziellen Ansätzen durchgeführt. Dabei versucht man, von einem genau definierten physiologischen Zustand das Proteinmuster quantitativ zu ermitteln. Dann verändert man

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Strukturelle und toponomische Proteomik

Als strukturelle Proteomik bezeichnet man die Untersuchung dreidimensionaler Proteinstrukturen mittels Röntgenstrukturanalyse und multidimensionaler Kernresonanzspektroskopie. Mithilfe der gewonnenen Daten versucht man, die dreidimensionalen Molekülstrukturen der Proteine mit einem Computer (in silico) vorherzusagen und aus der Struktur auch

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Die Proteomanalyse – eine technologische Herausforderung

Die Proteomik wird technisch in folgenden Schritten durchgeführt:

  • Probenvorbereitung, um unterschiedlichste Proteine einer Analyse zugänglich zu machen;
  • Trennung der enormen Anzahl von Proteinen, die im Gemisch nicht analysierbar sind;
  • Quantifizierung aller Proteine, damit Veränderungen in der Proteinmenge zwischen verschiedenen Proteomzuständen erkennbar sind;
  • Identifizierung der in unterschiedlichen Mengen vorhandenen Proteine;
  • Interpretation der Ergebnisse mithilfe bioinformatischer Methoden (Bioinformatik), um zu erkennen, welche Proteine bei einem physiologischen beziehungsweise pathologischen Prozess eine Rolle spielen.
Das Ziel der Probenvorbereitung besteht darin, möglichst viele Proteine reproduzierbar(74 von 755 Wörtern)

Proteomik im nationalen und internationalen Umfeld von Wissenschaft und Wirtschaft

Nach der kurzen »Genomeuphorie« zur Jahrtausendwende wird die unmittelbare Bedeutung der Genomdaten für die Entwicklung von pharmazeutischen Wirkstoffen mittlerweile skeptischer beurteilt. Stattdessen rücken die Proteine als molekulare Akteure des Lebens

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Proteomik als Teilgebiet der Systembiologie

Zunehmend wird deutlich, dass die Bearbeitung selbst von zahlreichen einzelnen Stoffwechsel- oder Signaltransduktionswegen nicht zwangsläufig dazu

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Werke

Weiterführende Literatur:

Methoden der Proteomforschung. Molekulare Analyse der Proteinexpression, hg. v. A. Schrattenholz
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Quellenangabe
Brockhaus, Proteomik. http://brockhaus.de/ecs/enzy/article/proteomik