Die Serviceeinheit Proteomics  am Standort Frankfurt ist eine Initiative des DKTK und ist mit drei Massenspektrometern vom Typ Q exactive (1 Q exactive, 1 Q exactive Plus, 1 Q exactive HF) der Firma Thermo Fisher ausgestattet. Mittels der zur Verfügung stehenden Technologie können u.a. Proteinexpressionsmuster, post-translationale Protein-Modifikationen wie z.B. Phosphorylierung, Acetylierung und Ubiquitinierung sowie Protein-Komplexe identifiziert und auch quantifiziert werden.

Dies ermöglicht eine umfassende Charakterisierung von onkogenen Mechanismen auf der Protein-Ebene, was auch die Erfassung onkogener Signaltransduktionsprozesse beinhaltet. Die technologischen Fortschritte der letzten Jahre haben dazu geführt, dass inzwischen aus wenigen Mikrogramm Protein mehrere tausend Proteine identifiziert und relativ quantifiziert werden können. Die inhaltlichen Schwerpunkte der Serviceeinheit Proteomics liegen im Rahmen der Bearbeitung translationaler Forschungsthemen im Bereich der Akuten Leukämien, Lungenkarzinome, dem Rektumkarzinom und von Hirntumoren. Neben Zellkulturmodellen und frisch aufgereingten Tumorzellen werden auch fresh frozen sowie Formalin-fixierte Gewebeproben untersucht. Alle zur Probenvorbereitung notwendigen Verfahren sind in der Serviceeinheit Proteomics  etabliert und stehen den Nutzern zur Verfügung. Zur relativen Quantifizierung von Proteinproben werden u.a. stable isotope labeling (SILAC), iTRAQ und Label-freie Verfahren genutzt; auch eine absolute Quantifizierung von Proteinen ist möglich. Über die biochemische Analytik hinaus werden in der Serviceeinheit Proteomics bioinformatische Analysen der massenspektrometrischen Daten durchgeführt, sodass komplexe Datensätze DKTK-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern nach adäquater Datenaufbereitung zur Verfügung gestellt werden können.

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Um den rasanten Entwicklungen im Bereich Tumorgenetik und Next-Generation Sequencing (NGS) Rechnung zu tragen, wurde 2015 am DKTK Standort Frankfurt/Mainz die DKTK Cancer Genomics Core Unit etabliert. Die Einheit ist mit einem Illumina MiSeq-Sequenziergerät ausgestattet und räumlich der der Medizinische Klinik II, Abteilung für Hämatologie/Onkologie des Universitätsklinikums Frankfurt zugeordnet.

Derzeit werden die folgenden Methoden/Techniken angeboten:

• Zielgerichtete Sequenzierung von Tumorproben (targeted/amplicon sequencing)
• Qualitätskontrolle von NGS-Bibliotheken (z.B. vor Sequenzierung auf HiSeq-Sequenziergeräten)-
• Zielgerichtete Sequenzierung von Tumorproben (targeted/amplicon sequencing)
• Auswertung von genetischen Screens 

Größere Sequenzierprojekte einschließlich Exomsequenzierung, Vollgenomsequenzierung und RNA-Sequenzierung können in Zusammenarbeit mit der Genomics & Proteomics Serviceeinheit am DKFZ umgesetzt werden.

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Für die effiziente Entwicklung neuer Wirkstoffe und Therapien ist ein Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen auf molekularer Ebene essentiell. Die 3D Strukturbestimmung von Proteinen, DNA, RNA und ihrer Komplexe haben daher eine zentrale Bedeutung bei der Wirkstoffentwicklung (Drug Development) zum molekularen Verständnis der Funktionsweise von Drugs und deren Interaktionspartnern in Krebspatienten.

Die Cancer Structural Biology Plattform am DKTK Standort Frankfurt/Mainz besitzt mit dem Zentrum für Biomolekulare Magnetische Resonanz (BMRZ) eines der weltweit größten Zentren für NMR-basierte Strukturbiologie.

In 2014 konnte durch die Anschaffung eines 1,2 Gigahertz-NMR Spektrometers (24 Millionen Euro) die Spitzenposition des BMRZ (19 Hochfeld NMR Spektrometer, vier EPR Spektrometer und ein Flüssig- und Festkörper-NMR mit DNP-Aufbau) in der Erforschung von Struktur und Dynamik von Biomakromolekülen mit hoher biomedizinischer Relevanz weiter ausgebaut werden.
Außerdem besitzt die Serviceeinheit Equipment für die automatisierte Kristallisation von Biomolekülen für hochauflösende kristallographische Studien und regelmäßigen Zugang zu Synchrotron Strahlenquellen.

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