Prof. Dr. Michael Hippler (Foto) und seine Arbeitsgruppe können mit dem neuen Massenspektrometer besonders genaue Messungen durchführen. Foto: upm
Münster (upm), 27. Februar 2008
Eine extrem feine Waage, mit der das Gewicht von einzelnen Molekülen bestimmt werden kann - so beschreibt Prof. Dr. Michael Hippler von der WWU Münster das neue Massenspektrometer, das seit einigen Wochen in seiner Arbeitsgruppe am Institut für Biochemie und Biotechnologie der Pflanzen steht. Die Forscher können damit besonders genaue Messungen durchführen, die mit vielen anderen Massenspektrometern nicht möglich wären. Das 660.000 Euro teure Gerät wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Land Nordrhein-Westfalen finanziert.
Prof. Hippler und seine Arbeitsgruppe untersuchen die Proteine, die in Pflanzenzellen oder -geweben vorhanden sind. Dabei interessiert sie, wie sich ihre Zusammensetzung verändert. "Das kann durch Entwicklungsprozesse geschehen - die Zellen des Schmetterlings haben zum Beispiel eine andere Proteinzusammensetzung als die der Raupe, obwohl beide dieselben Gene besitzen. Andererseits können auch Umwelteinflüsse eine Rolle spielen", erklärt Prof. Hippler.
Für ihre Untersuchungen nutzen die Wissenschaftler die Methode der Massenspektrometrie. Dabei wird die Teilchenmasse über das Verhältnis der Masse zur Ladung bestimmt - bei bekannter Ladung der Teilchen. Der "Rolls-Royce unter den Massenspektrometern" erlaubt den Biologen nun, die Molekülmassen rund 350 Mal genauer zu bestimmen als das bisher verwendete Gerät. Dadurch können sie nun auch Moleküle mit sehr ähnlichen Massen unterscheiden - das so genannte Orbitrap-Verfahren macht es möglich. Zudem misst das neue Gerät ("LTQ Orbitrap XL") besonders schnell und sensitiv.
Die Forscher arbeiten mit bestimmten Grünalgen, die in der Wissenschaft als Modellorganismus eingesetzt werden. Sie untersuchen zum Beispiel, wie die Algenzellen auf Nährstoffmangel - im Besonderen auf Eisenmangel - reagieren oder auf unterschiedlichen Lichteinfall. Um die Stoffwechselwege nachzuvollziehen, müssen sie die Proteinzusammensetzung in den einzelnen Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten kennen - mit den Daten, die bei der Massenspektrometrie gewonnen werden, können sie die Proteine identifizieren.
"Die Technik auf dem Gebiet der Massenspektrometrie schreitet rasant voran. Die Entwicklung des Orbitrap-Geräts war eine Revolution", erklärt Prof. Hippler und freut sich, dass er und seinen Kollegen nun dank Orbitrap in neue wissenschaftliche Sphären vordringen können.