DKTK Serviceeinheit: Proteomics

Proteomics München

Die Serviceeinheit Proteomics am DKTK Standort München verfügt über fünf moderne Massenspektrometer, mehrere Flüssigchromatographiesysteme und leistungsstarke IT Infrastruktur.

Die von der Serviceeinheit unterstützten Anwendungen beinhalten quantitative Proteinexpressionprofile von humanen und tierischen Geweben, Tumoren, Zelllinien und Körperflüssigkeiten sowie die dynamische Analyse von post-translationalen Proteinmodifikationen, Proteininteraktionen, Identifizierung von Wirkstofftargets, des Wirkmechanismus von Medikamenten und viele weitere. Wir können sowohl breite als auch zielgerichtete qualitative und quantitative Analysen anbieten, die auf multidimensionaler Chromatographie in Verbindung mit Orbitraptechnologie basieren. Alle wichtigen Quantifizierungsmethoden sind in der Facility etabliert, inklusive SILAC, TMT und eine Reihe von Label-freien Techniken. Wir arbeiten typischerweise auf der Basis wissenschaftlicher Kooperationen bei denen wir unsere Expertise entlang des gesamten Projektes einbringen; vom experimentellen Design, über die Durchführung bis hin zur bioinformatischen Auswertung.

Proteomics Frankfurt

Die Proteomics Serviceeinheit 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 Proteomics Serviceeinheit 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-Wissenschaftlern nach adäquater Datenaufbereitung zur Verfügung gestellt werden können.

Die Metabolomics Plattform Berlin

Metabolomische Veränderungen spielen eine zentrale Rolle in der Pathogenese und Therapie maligner Erkrankungen. Die Analyse des Metaboloms ermöglicht die Bestimmung des aktuellen Funktionszustands einer Zelle. Die Metabolomics Plattform am DKTK Standort Berlin koppelt ein Trennverfahren (Gaschromatographie) mit hochauflösender Massenspektrometrie (MS) ermöglicht damit u.a. die Analyse von Metaboliten des primären Stoffwechsels, wie Aminosäuren, Zucker und Nukleinsäuren. Die verwendete MS-Technologie (APCI Q-TOF) bietet eine breite Anwendbarkeit in der tumorbiologischen Forschung. Sie erlaubt quantitative Aussagen und ist besonders geeignet für die Aufklärung der Struktur unbekannter Analyten sowie für die Analyse von sehr kleinen Proben Mengen. Derzeit wird die metabolische Fluxanalyse etabliert. Die Plattform stellt eine wichtige Ergänzung zu anderen in Berlin vorgehaltenen Omics-Plattformen dar. Sie ermöglicht funktionale, systembiologische Einblicke in den Tumorstoffwechsel und trägt somit zur Identifizierung neuer Therapieansätze bei.

Scientific Core Facilities and Services Heidelberg

Wissenschaftler:innen am DKFZ und an den Partnerstandorten können für ihre Forschungsprojekte auf ein breites Portfolio an Forschungsinfrastrukturen zurückgreifen. Dazu gehören experimentelle Kerneinrichtungen, Datenmanagement und IT-Dienste. Core Facilities sind zentralisierte Labore, die je nach Technologie als Nutzerlabor oder als Full-Service-Einheit oder beides betrieben werden. Sie bieten Zugang zu High-End-Instrumenten, beraten die Nutzer:innen wissenschaftlich und technisch und befassen sich mit Methodenentwicklung und technologieorientierter Forschung. Die Datenmanagement- und IT-Services decken den Bedarf an IT-Infrastruktur des DKFZ ab und stellen darüber hinaus Software-Tools für die Organisation und den richtigen Umgang mit Forschungsdaten zur Verfügung.

Nachfolgend sind die DKFZ Core Facilities nach ihren Fachgebieten aufgeführt.

Genome, Transcriptome & Epigenome
Next Generation Sequencing (S. Wolf)
Microarray (M. Bewerunge-Hudler)
Single Cell OpenLab (J.-P. Mallm)

Proteome
Proteomics (D. Helm)
Single Cell OpenLab (J.-P. Mallm)
Microarray (M. Bewerunge-Hudler)
Antibodies (I. Hofmann)

Metabolome
Metabolomics (G. Poschet, with Heidelberg University)

Cellular and Preclinical Imaging
Light Microscopy (F. Bestvater)
Electron Microscopy (K. Richter)
Small Animal Imaging (M. Jugold)
Radiopharmaceuticals and Preclinical Trials (I. Kurth)

Cytometry and Screening
Flow Cytometry (S. Schmitt)
Chemical Biology (U.Uhrig, with EMBL)

Whole Tissue Analyses 
Light Microscopy (F. Bestvater)
Single Cell OpenLab (J.-P. Mallm)

Reagents ans Resources for Cancer Resarch
Antibodies (I. Hofmann)
Cellular Tools and Clone Repository (R. Will)
Radiopharmaceuticals and Preclinical Trials (I. Kurth)
Dieter Morszeck Biorepository (S. Röhling)

Animal Services
Center for Preclinical Research (K. Reifenberg)
Tumor Models (N.N.)
Microbiological Diagnostics (K. Schmidt)
Transgenic Service (F. van der Hoeven / B. Armstrong)

Research Data Management 
Omics-IT and Data Management (I. Buchhalter)
OMERO@DKFZ (internal link)

Library & IT Services
Information Technology (C. Galuschka)
Central Library (D. Sitek)