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Lehrstuhl für Biochemie II

Massenspektrometer

Für unsere funktionellen und strukturellen Proteomik-Forschungsprojekte betreiben und verwenden wir die folgenden hochauflösenden HPLC/ESI-MS/MS-Systeme:

Q Exactive Plus

Massenbereich: 50 bis 6.000 m/z (Masse über Ladung)

Auflösung : bis zu 140.000 bei 200 m/z , maximal 280.000

Ionenfragmentierung : HCD (Higher-Energy Collisional Dissoziation)

Massengenauigkeit : < 3 ppm RMS (quadratischer Mittelwert) externe Kalibrierung, < 1 ppm RMS interne Kalibrierung

Hohe Scangeschwindigkeit (12 Hz, 17.500 Auflösung)

Multiplexing (bis zu 10 Vorstufen/Scan) und Targeted Proteomics (SIM/PRM)

Das Q Exactive Plus ist ein Tischgerät, das mit dem Ultimate 3000 RSLC-System für LC/MS-Anwendungen gekoppelt ist. Für die Elektrospray-Ionisation wird die Proxeon-Quelle mit einem Stahlemitter verwendet. Ionisierte Peptide treten durch eine beheizte Transferkapillare und eine S-Linse in das Q Exactive Plus ein und fokussieren den Ionenstrom. Der Ionenstrom wird dann zu einem fortschrittlichen Quadrupol-Massenfilter geleitet und ausgewählte Ionen werden gesammelt und in einer C-Falle gespeichert. Die C-Falle überträgt Ionen entweder zum Orbitrap-Massenanalysator oder zur HCD-Zelle zur Ionenfragmentierung, gefolgt von der Massenanalyse in der Orbitrap. Das Q Exactive ermöglicht die Überwachung ausgewählter Ionen (SIM) und die Überwachung paralleler Reaktionen (PRM). Das Instrument wird innerhalb der Proteomics-Plattform des TRR130 verwendet, um modernste LC/MS-Technologie für Forschungsprojekte innerhalb des TRR130 bereitzustellen


Orbitrap XL

Massenbereich : 50 bis 4.000 m/z (Masse über Ladung)

Auflösung: bis zu 60.000 bei 400 m/z , maximal 100.000

Ionenfragmentierung : CID (kollisionsinduzierte Dissoziation)

Massengenauigkeit: < 3 ppm RMS (quadratischer Mittelwert) externe Kalibrierung, < 1 ppm RMS interne Kalibrierung

Der Orbitrap XL wird für Routineanwendungen, Methodenoptimierung und die Analyse von Proben mit geringer Komplexität verwendet. Das Instrument verfügt über eine lineare Ionenfalle sowie einen Orbitrap-Massenanalysator und ist für LC/MS-Anwendungen mit dem RSLC-System Ultmiate3000 gekoppelt. Die eluierenden Peptide werden über einen Quarzglas-Emitter in eine Thermo-Nano-LC-Quelle zur Elektrospray-Ionisierung übertragen. Geladene Ionen treten durch eine beheizte Transferkapillare in das Massenspektrometer ein und werden durch drei Multipole zur Ionenspeicherung, -auswahl und -fragmentierung durch CID zur linearen Ionenfalle übertragen. Die Massenanalyse von Vorläuferionen wird in der Orbitrap durchgeführt.


Synapt G1 HDMS Q-TOF-System für native MS und Ionenmobilitätstrennung (IMS) von intakten Proteinen und nicht-kovalenten Proteinkomplexen

Instrumentenmerkmale:

  • ausgestattet mit Nano-Elektrospray-Ionenquelle
  • geeignet für den Nachweis hoher Massen und intakter nicht-kovalenter Proteinkomplexe
  • Isolation bis zu m/z 32.000 für MS/MS
  • Kollisionsinduzierte Dissoziation mit Argon- oder Xenongas
  • Ionenmobilitätstrennung in einer mit Stickstoff gefüllten Driftröhre.

Das System nutzt Elektrospray, um Proteine ​​intakt und in ihrem gefalteten Zustand sowie nicht-kovalente Proteinkomplexe aus einer wässrigen Pufferlösung ohne Dissoziation oder Fragmentierung in die Gasphase zu überführen. Diese massenspektrometrische Technologie wird „Native MS“ genannt und ermöglicht die Untersuchung der Bindungsaffinität und der Stöchiometrie von Protein-Protein- oder Protein-Ligand-Komplexen zusätzlich zur Bestimmung der genauen Molekülmassen der einzelnen Komponenten eines bestimmten Komplexes. Native MS hat sich in letzter Zeit zu einer wichtigen ergänzenden Methode bestehender strukturbiologischer Werkzeuge entwickelt. Darüber hinaus wurde native MS erfolgreich mit IMS in der Gasphase kombiniert. Dabei werden Ionen in Paketen durch ein mit Edelgas gefülltes Driftrohr geleitet. Da die resultierenden Kollisionen größere Ionen stärker abbremsen als kleine, ein Driftzeitspektrum kann aufgenommen werden. Durch Vergleich mit den Driftzeiten von Proteinen bekannter Größe werden Kollisionsquerschnitte (CCS) abgeschätzt. Dies ermöglicht es uns, subtile Konformationsänderungen aufzudecken, die durch Ligandenbindung oder Mutationen induziert werden, oder die Entfaltung von Proteinen bei schrittweiser Kollisionsaktivierung zu verfolgen. Ein besonderer Fokus liegt derzeit auf der Entwicklung von Methoden zur Analyse von Membranproteinkomplexen in Gegenwart von Detergensmicellen.

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Dionex/Thermo Ultimate 3000-Systeme

Wir haben mehrere unterschiedlich konfigurierte Dionex/Thermo Ultimate 3000 HPLC-Systeme in unserem Labor. Die HPLC-Systeme, die offline verwendet werden (dh nicht direkt an ein Massenspektrometer gekoppelt sind), haben Milliliter- bis Mikroliter-Durchflussraten. In Kombination mit verschiedenen analytischen Säulen werden sie für die Reversed-Phase (RP)- oder Größenausschluss-Chromatographie von intakten Proteinen oder Peptiden nach enzymatischem Verdau verwendet. Die LC-Systeme enthalten auch ein Probentellermodul, das das Sammeln der chromatographischen Fraktionen ermöglicht. Die Online-HPLC-Systeme liefern Flussraten im Nanoliterbereich, die für eine stabile Elektrospray-Ionisierung erforderlich sind. Sie sind mit einem Doppelventilsystem ausgestattet, das das parallele Laden der Probe auf eine der beiden Vorsäulen ermöglicht, während die andere Vorsäule gewaschen und konditioniert wird.