Proteomics: wetenschappelijke achtergrond

Aminozuren
Aminozuren zijn de bouwstenen van eiwitten (en peptiden). Er zijn twintig algemene types.

Peptiden
Ketens van aminozuren worden peptiden genoemd.

Eiwitten
Eiwitten zijn moleculen die bestaan uit peptiden, die met elkaar verbonden zijn door peptidebindingen. Eiwitten spelen een essentiėle rol in de structuur en functie van de cellen van het menselijk lichaam.

Proteomics
Proteomics is het gebied van de wetenschap dat op grote schaal onderzoek verricht naar eiwitten. De belangrijkste takken van proteomics betreffen de identificatie en de kwantificatie van eiwitten. Een toepassing hiervan is bijvoorbeeld het vergelijken van de eiwitspiegels van zieke en gezonde cellen, met als doel het ontwikkelen van betere medicijnen.
Ons project heeft als doel het vergemakkelijken van het onderzoek in proteomics.

Massaspectrometrie (MS), massaspectrometer, MS-spectrum
Massaspectrometrie is een techniek die gebruikt kan worden voor de identificatie en kwantificatie van moleculen in een mengsel. Hierbij wordt het mengsel gescheiden (d.m.v. chromatografie) in componenten die om de beurten in een massaspectrometer worden ingebracht, waar de moleculen worden geļoniseerd en versneld in een elektrisch veld, waarna ze worden gescheiden op basis van hun massa/ladingsverhouding (m/z). Dit wordt per component gemeten en resulteert in een 1-D MS-spectrum, waarop per m/z de gemeten intensiteit is weergegeven. Bij een 2-D MS-spectrum, zoals in ons project, is een tijdsdimensie geļntroduceerd, waarbij per component ook de tijd van het scheiden (d.m.v. chromatografie) wordt geregistreerd.
Massaspectrometrie vindt een belangrijke toepassing in het gebied van proteomics. Hierbij is de input een mengsel van peptiden, dat verkregen wordt door bewerking van een mengsel van eiwitten met een enzym dat eiwitten splitst op peptidebindingen.

MS/MS (= MS-MS = MS2 = tandem MS), MS/MS-spectrum
MS/MS staat voor de techniek die MS herhaaldelijk toepast. Hierbij wordt, na toepassing van MS op een mengsel, een fragment (met eenzelfde m/z-waarde; wordt geselecteerd a.d.h.v. het MS-spectrum) uit het mengsel genomen; dit fragment wordt bewerkt door het te laten botsen met een bepaald gas, waardoor de moleculen die het fragment bevat verder uiteenvallen in kleinere moleculen; ten slotte wordt hierop weer MS toegepast. De output hiervan is een MS/MS-spectrum.
In de context van ons project (proteomics) wordt deze techniek gebruikt om beter te kunnen bepalen welke peptiden welke pieken in een MS-spectrum veroorzaken. Hierbij worden peptiden opgesplitst in aminozuren.