Anwendung der Massenspektrometrie zur Identifizierung der Genprodukte von Mycoplasma pneumoniae

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Wie reguliert eine Zelle die Expression der Gesamtheit aller Gene und wie reagiert sie dabei auf veränderte Wachtumsbedingungen? Dieses Problem untersuchen wir auf der Ebene der Translation an dem Bakterium Mycoplasma pneumoniae. Dieses ist wegen seiner reduzierten Genomgröße (816 kBp) und der vollständig vorliegenden Nukleotidsequenz des Genoms dafür besonders geeignet. Die Grundlage für diese Analyse bildet eine Proteinkarte, in der die Positionen aller Proteine von M. pneumoniae Zellen, die unter Standard-Laborbedingungen gewachsen sind, reproduziebar festgelegt sind. Experimentell werden dafür alle Proteine des Genoms (Proteom) durch zweidimensionale Gelelektrophorese aufgetrennt und mit den Methoden der Massenspektrometrie bezüglich der Größe ihrer tryptischen Peptide und deren Aminosäuresequenzen genau charakterisiert. Durch Ähnlichtkeitsvergleiche mit den von der Nukleotidsequenz des Genoms abgeleiteten Proteindaten kann jedes Protein einem Gen zugerodnet werden; damit erhält man die gewünschte Referenz-Proteinkarte. Durch Vergleich dieser Referenzkarte mit Proteingelen, die von M. pneumoniae Zellen stammen, welche unter veränderten Bedingungen gewachsen sind, kann man im Rahmen aller Proteine sofort jene erkennen, deren Expression einer wachstumsbedingten Kontrolle unterliegen.