mitoPROT:

Neue Methoden zur Quantifizierung von krankheitsassoziierten Proteinen in Muskelbiopsien und Zellkulturen von Patienten.

Stand der Forschung

Die Identifizierung von Veränderungen in der mitochondrialen Atmungskette auf Proteinebene erfolgt häufig über die direkte Bestimmung der Enzymaktivitäten oder die elektrophoretische Trennung der mitochondrialen Membranproteinkomplexe in nativen Gelen, gefolgt von in-Gel Enzymaktivitätsfärbungen, Western-Blotting oder densitometrischer Quantifizierung. Für diese Analysen sind oft größere Mengen an Probenmaterial nötig und sie sind sehr zeitaufwendig. Ähnlich wie bei der klassischen “Fluorescence Difference Gel Electrophoresis" (DIGE) ist der Einsatz von Fluoreszenzfarbstoffen auch für native Gele erfolgversprechend. Die Verwendung von reaktiven hochsensitiven Fluoreszenzfarbstoffen ist daher sehr attraktiv um mitochondriale Proteinkomplexe auch in Zellen und Geweben mit geringem Gehalt an Mitochondrien zu quantifizieren. Diese Methode könnte dann für die Diagnostik von mitochondrialen Erkrankungen eingesetzt werden.

Ziele des Projektes

Das Hauptziel des Projektes ist die Entwicklung eines hochsensitiven Tests für die Quantifizierung der mitochondrialen Proteinkomplexe in Patientenfibroblasten und das Screening der Kohorte von Patientenproben des Konsortiums. Diese Ergebnisse können den Collaborationspartnern anderer Teilprojekte in diesem Netzwerk gezielte Hinweise auf die zugrunde liegenden genetischen Veränderungen in der mitochondrialen und nukleären DNA geben. Wir erwarten, dass auch andere pädiatrische und neurologische Kliniken und biochemische Forschungseinrichtungen außerhalb des Konsortiums von dieser einfachen und hochsensitiven Technik profitieren werden.

Projektmanagement und Kontaktadresse:

Ilka Wittig Dr. rer. nat. Ilka Wittig
Molekulare Bioenergetik
Zentrum der Biologischen Chemie
Goethe-Universität Frankfurt
Theodor-Stern-Kai 7, Haus 26, 60590 Frankfurt, Deutschland

Tel: +49-69-6301-4180
Fax: +49-69-6301-6970
E-mail: wittig@zbc.kgu.de


Hermann Schägger Prof. Dr. rer. nat. Hermann Schägger
Molekulare Bioenergetik
Zentrum der Biologischen Chemie
Goethe-Universität Frankfurt
Theodor-Stern-Kai 7, Haus 26, 60590 Frankfurt, Deutschland

Tel: +49-69-6301-4180
Fax: +49-69-6301-6970
E-mail: schagger@zbc.kgu.de

Publikationen:

  1. Wittig, I., Meyer, B., Heide, H., Steger, M., Bleier, L., Wumaier, Z., Karas, M. and Schägger, H. (2010) Assembly and oligomerization of human ATP synthase lacking mitochondrial subunits a and A6L. Biochim. Biophys. Acta - Bioenergetics 1797:1004-1011.
  2. Haack, T.B., Danhauser, K., Haberberger, B., Hoser, J., Strecker, V., Boehm, D., Uziel, G., Lamantea, E., Invernizzi, F., Poulton, J., Rolinski, B., Iuso, A., Biskup, S., Schmidt, T., Mewes, H.-W., Wittig, I., Meitinger, T., Zeviani, M. and Prokisch, H. (2010) Exome sequencing identifies ACAD9 mutations as a cause of complex I deficiency. Nature Genetics 42:1131-1134.
  3. Strecker, V., Wumaier, Z., Wittig, I. and Schägger, H. (2010) Large pore gels to separate mega protein complexes larger than 10 MDa by blue native electrophoresis: Isolation of putative respiratory strings or patches. Proteomics 18:3379-3387.
  4. Wittig, I., Beckhaus, T., Wumaier, Z., Karas, M. and Schägger, H. (2010) Mass estimation of native proteins by blue-native electrophoresis: principles and practical hints. Mol. Cell. Proteom. 9:2149-2161.
  5. Sukhorukov, V.M., Dikov, D., Busch, K., Strecker, V., Wittig, I. and Bereiter-Hahn, J. (2010) Determination of protein mobility in mitochondrial membranes of living cells. Biochim. Biophys. Acta - Biomembranes 1798:2022-2032.
  6. Muster, B., Kohl, W., Wittig, I., Strecker, V., Joos, F., Haase, W., Bereiter-Hahn, J. and Busch, K. (2010) Respiratory chain complexes in dynamic mitochondria display a patchy distribution in life cells. PLoS ONE 5:e11910