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Neuer Ansatz zur quantitativen Bestimmung von Metallproteinen in klinischen Proben im Rahmen des EMRP Projektes HLT05

20.12.2013

Die Quantifizierung von Metallproteinen in klinischen Proben mittels der Metallionen ermöglicht die rückführbare Bestimmung intakter Proteine auch im Fall genetischer Variationen in der Aminosäuresequenz.

Im Rahmen des EMRP Projektes HLT05 werden Methoden entwickelt, um die Bestimmung von Metallproteinen in klinischen Proben wie Blut oder Serum auf das SI zurückzuführen. Ringversuche mit klinischen Laboratorien, die nach der Bundesärztekammerrichtlinie (RiLiBÄK) verbindlich sind, haben gezeigt, dass die kommerziell erhältlichen Analysenkits zum Teil sehr unterschiedliche Ergebnisse für die gleichen Proben liefern. Da sich die ärztliche Diagnostik immer mehr auf diese Laborergebnisse stützt, ist eine zuverlässige und vergleichbare Analytik essentiell.

Ein vielversprechender Weg zur rückführbaren Bestimmung der Proteine ist die sogenannte spezies-spezifische Isotopenverdünnungsmassenspektrometrie (IDMS). Dabei werden die Proben mit den zu untersuchenden Metallproteinen versetzt, die das Metall in isotopenangereicherter Form enthalten. Nach der Abtrennung des entsprechenden Proteins aus der Matrix erfolgt die Bestimmung des Isotopenverhältnisses des proteingebunden Metalls. Der entscheidende Schritt dieses Verfahrens ist die Herstellung des Proteins, das isotopenangereicherte Metallionen enthält. Dazu muss das Metall mit natürlichem Isotopenverhältnis aus dem Protein entfernt und in isotopenangereicherter Form wieder eingebaut werden, wobei die komplexe Struktur des Proteins erhalten bleiben oder sich beim Metalleinbau wieder rekonstituieren muss. Für zwei Proteine, dem Transferrin und der Superoxiddismutase, ist es zusammen mit den Partnern vom LNE, LGC, TUBITAK UME und der Universität in Aberdeen gelungen, isotopenangereicherte Proteine herzustellen, die sich im Bezug auf Metallgehalt, Enzymaktivität und ihrem Verhalten während der Probenvorbereitung nicht von der natürlichen Form unterscheiden. Dadurch ist der erste Schritt zur Entwicklung primärer Referenzverfahren für diese Proteine erfolgreich bewältigt.

Im Rahmen des Projektes soll dieser erfolgreiche Ansatz auch auf andere wichtige Proteine wie das Hämoglobin und das Ceruloplasmin übertragen werden. Unterstützung erfährt das Konsortium dabei von Instand e.V., einem JCTLM Referenzlabor für klinische Analytik. Außerdem wird untersucht, wie sich spezies-spezifische IDMS auf Proteine ausweiten lässt, die das Metall in kovalent gebundener Form enthalten und sich somit nicht reversibel aus dem Protein entfernen lassen.

(C. Swart, AG 3.15, Opens window for sending emailclaudia.swart@ptb.de)