Mass spectrometric analysis of clock protein phosphorylation

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Das hier beantragte Projekt zur massenspektrometrischen Analyse der Phosphorylierung von Proteinen der circadianen Uhr gliedert sich in zwei Teile. Ein Teil beinhaltet die Weiterentwicklung massenspektrometrischer Methoden zur Lokalisierung von Phosphorylierungsstellen sowie insbesondere zur quantitativen Analyse der Proteinphosphorylierung. Das angestrebte Ziel ist dabei eine Verbesserung der Analytik in puncto Sensitivität und Zuverlässigkeit. Der andere Teil des geplanten Projektes hat die Anwendung der verbesserten Methoden auf Proteine der circadianen Uhr zum Inhalt. Circadiane Uhren sind endogene Oszillatoren, die die tageszeitlichen Veränderungen in Physiologie und Verhalten regulieren (z.B. den Schlaf/Wach-Rhythmus). Es konnte für die meisten beteiligten Uhr-Proteine gezeigt werden, dass sie in vivo rhythmisch phosphoryliert werden. Dies scheint von zentraler Bedeutung für die Generierung von 24-Stunden Oszillationen zu sein, denn Mutationen, die zu Hypophosphorylierung (z.B. des Proteins PER2 in Säugern) führen, haben dramatische Auswirkungen auf das Verhalten. Die Phosphorylierungsstellen der Uhr-Proteine in Sängern sind bisher weitgehend unbekannt. Ein Ziel dieses Projektes ist die Bestimmung dieser Phosphorylierungsstellen, sowie die quantitative Analyse einzelner Phosphorylierungen in Abhängigkeit der circadianen Zeit.