Intrazellulär Glukose-Metaboliten-Profil von Krebszellen mittels LC-MS/MS

Projekt: Foschungsprojekt

Beschreibung

Metabolomforschungen, als ein neuartiger Ansatz in der Tumor-Molekularbiologie, umfassen die kompletten metabolischen Profile eines lebenden Organismus. Untersuchungen, die in letzter Zeit durchgeführt wurden, haben bereits aufgehellt, dass zahlreiche Metaboliten helfen können, Tumoren von gesunden Geweben zu unterscheiden. Überdies sind sie zur Überwachung der Zelltätigkeiten d. h. Zellenzyklus-Fortschritts sehr nützlich. Jüngste Arbeiten haben gezeigt, dass eine Charakterisierung der metabolischen Profile der Erkennung von Tumoren dienen kann.
Glycolyse-Zwischenprodukte und Glukosephosphate sind die Hauptkomponenten im Metabolismus und der Signaltransduktion. Sie sind wichtige Stoffwechsel-Zwischenglieder des bioenergetischen Mechanismus und auch der Nukleinsäure-Synthese, wie im Fall des Pentose-Phosphat-Stoffwechselweges. Die erhöhte Glykolyse ist eine charakteristische Eigenschaft von Tumorzellen und wird durch die Onkogen-Produkte wie Serin-Threonin-Proteinkinase-Akt und Hypoxie-induzierter Faktor bewirkt. Die hohe glykolytische Ausbeute ist notwendig, um Tumorzellen lebendig und sich stark vermehrend zu halten. Es wird angenommen, dass der zur Glykolyse-beitragende Metabolismus zu bösartigem Phänotyp führt und als ein sehr spezifisches Ziel für die Anti-Tumor-Therapie betrachtet werden kann. Wegen ihrer hohen Polarität, niedriger in vivo Konzentration, schnellem Metabolismus, Strukturvielfalt, Instabilität und schlechtem UV-Absorptionsvermögen, sind diese Verbindungen jedoch eine besonders herausfordernde Unterklasse für die analytische Bestimmung.
Die klassischen Techniken für den Glukose-Metabolismus (d. h. Enzym-Feinproben, radioaktive Markierungen) sind nicht geeignet, um verschiedene Metaboliten in der selben Probe simultan analysieren zu können. Die Koppelung der Elektrospray Massenspektrometrie (MS) mit der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ist eine sehr vielversprechende Technik zur Analyse von Metaboliten in bösartigen Geschwülsten. Mit dieser Technik ist es möglich, zahlreiche Metaboliten in einem einzelnen Lauf zu identifizieren und quantifizieren.

Ziel des Projektes:
Entwicklung einer für alle relevanten Analyten passenden flüssigkeitschromatographisch-massenspektrometrischen (LC-MS/MS) Methode, um die intrazelluläre metabolische Konvertierung von markierten U-13[C]-Glukosen oder 13[C]-Acetaten zu Milchsäure, Pyruvat, Succinat,alpha-Ketoglutarat, und Ribose-5-Phosphat in Tumorzellen zu untersuchen.
Charakterisierung der möglichen Wirkung von verschiedenen molekularen Vertretern (Clofazamin, Oxythiamin, und Acetoacetat) aus dem Glukose- und Azetatmetabolismus.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/06/10 → …