Zusammenfassung
In der Praxis ist die Fragestellung einer Proteomanalyse nicht immer auf das gesamte Proteom eines Organismus ausgerichtet. Gerade die Medizin fordert für die Krankheitsdiagnose die Analytik von Proteinen, die in geringen Konzentrationen in zugänglichen Körperflüssigkeiten wie Serum, Cerebrospinalflüssigkeit (CSF) oder Urin vorhanden sind.
Das Problem hierbei besteht meist darin, dass die Analysetechniken limitiert sind, was die Gesamtmenge an Protein in den zu analysierenden Proben betrifft. Der Proteingehalt in Körperflüssigkeiten besteht aber zum Großteil aus einer handvoll dominanter Proteine (HAP - high abundant proteins), die durch ihre hohe Konzentration den Zugang zu niedrig konzentrierten Proteinen (LAP - low abundant proteins) erschweren. Allein humanes Serumalbumin (HSA) und Immunoglobulin G (IgG) machen über 70% der Proteine im Serum aus. Der Ansatz liegt also nahe, durch eine spezifische Abreicherung der dominanten Proteine, die Analytik der niedrig konzentrierten Proteine zu erleichtern bzw. zu ermöglichen.
Die Affinitätschromatographie ist dabei die Methode der Wahl. Durch spezifische Wechselwirkungen der an Säulenmaterial gebundenen Liganden mit den Proteinen, können diese gezielt z. B. aus Serum entfernt werden. Eine ganze Reihe kommerziell erhältlicher Produkte bietet eine Auswahl verschiedener HPLC-Säulen bzw. Zentrifugenkartuschen mit unterschiedlichen Trennprinzipien. Diese Arbeit soll einen kurzen Überblick zur Abreicherung dominanter Proteine aus biologischen Flüssigkeiten aufzeigen. Da schon allein die Entfernung von Albumin und von IgG eine deutliche Steigerung der Detektion anderer Proteine, die als Biomarker dienen könnten, darstellt.
Der zweite Teil dieser Arbeit (Anhang) zeigt ein Anwendungsbeispiel, indem die Sensitivität des Tau-Nachweises durch Abreicherung der dominanten Proteine bzw. durch Aufkonzentrierung des Tau-Proteins aus Liquor weiter gesteigert werden konnte.
Proteine wie das Tau-Protein wurden auf ihre Tauglichkeit als Biomarker bei der Alzheimer Demenz (AD) untersucht. Hinsichtlich der guten Korrelation der Tau-Pathologie mit dem Grad der Demenz wurden zahlreiche Untersuchungen mit Gesamt-Tau und Phospho-Tau durchgeführt. Verschiedene Testkits zur Bestimmung der Konzentration des Gesamt-Tau Proteins im CSF stehen zur Verfügung. Jedoch eine erhöhte Tau-Konzentration bei AD- Patienten ist nicht ausreichend spezifisch zur Abgrenzung anderer neurologischer Erkrankungen. Aus diesem Grund sollte eine 2D-Immunoblot Methode zum sensitiven Nachweis des niedrig konzentrierten Tau-Proteins aus Liquor etabliert werden, um so neue Tau-Biomarker für eine differentielle Diagnostik zu finden.
