Fachbereich 05 - Medizinische Fakultät
Institut für Medizinische Physik und Biophysik
Biomedizinische Analytik

Fourier Transform Ionen Zyklotron Resonanz Massenspektrometrie

Die hochauflösende FT-ICR Massenspektrometrie von oligo- und polymeren komplexen Kohlenhydraten und Proteinen, die als Komponenten der extrazellulären Matrix bei der Morphogenese, Zellproliferation, -differenzierung und -regeneration beteiligt sind, wird seit dem Frühjahr 2001 betrieben. Weiterhin wird diese Technik zur Strukturaufklärung von Glykokonjugaten, die bei Erbkrankheiten wie Congenital Disorders of Glycosylation (CDG) und Schindler's Disease eine wichtige Rolle spielen, angewendet. FT-ICR-Massenanalysatoren besitzen eine Reihe von herausragenden Eigenschaften, wie z.B. hohe Empfindlichkeit, hohe Auflösung, hohe Massengenauigkeit sowie die Fähigkeit zur Speicherung von Ionen über einen langen Zeitraum. Diese Eigenschaften ermöglichen Experimente zur Bestimmung von Molekulargewichten mit höchster Massenauflösung (größer 1.000.000) und hoher Massengenauigkeit (typischerweise mit einer Abweichung kleiner 1 ppm). Die Durchführung von mehrstufigen Tandem-MS Experimenten (MSⁿ) kann beispielsweise zur Sequenzierung von Oligomeren genutzt werden. Verschiedene Techniken zur gezielten Anregung von Ionen, wie z.B. Sustained Off-Resonance Irradiation Collision- Induced Dissociation (SORI-CID), Infrared Multiphoton Dissociation (IRMPD) und Electron Capture Dissociation (ECD) wurden in unserem Labor etabliert und zur strukturellen Charakterisierung verschiedenster Analytspezies genutzt.

Beteiligte Wissenschaftler:

Laura Bindila, Martin Froesch, Boris Macek, Dr. Iris Meisen, Dr. Michael Mormann, Prof. Johannes Müthing, Dr. Zeljka Vukelic, Dr. Alina Zamfir

Kooperationen:

Dr. Baykut (Bruker Daltonik, Bremen), Dr. Witt (Bruker Daltonik, Bremen), Prof. Marshall (Ion Cyclotron Resonance Program, National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University,Tallahassee, FL, USA), Dr. Hakansson (Ion Cyclotron Resonance Program, National High Magnetic Field Laboratory, Florida State University, Tallahassee, FL, USA), Prof. Kresse (Institut für Physiologische Chemie und Pathobiochemie, Universität Münster) Dr. Hofsteenge (Friedrich-Miescher-Institut, Basel, Schweiz), Prof. Vestweber (ZMBE Universität Münster)

Veröffentlichungen:

Mormann, M., J. Peter-Katalinic: Improvement of electron capture efficiency by resonant excitation, Rapid Commun. Mass Spectrom. 17 (2003) 2208-2214.

Froesch, M., L. Bindila, A. Zamfir, J. Peter-Katalinic: Sialylation analysis of O-glycosylated sialylated peptides from urine of patients suffering from Schindler's disease by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry and sustained off-resonance irradiation collision-induced dissociation, Rapid Commun. Mass Spectrom. 17 (2003) 2822-2832.

Zamfir, A.D., D.G. Seidler, H. Kresse, M. Mormann, J. Peter-Katalinic: Glycomics of glycosaminoglycans, Glycobiology 13 (2003) 63.

Mormann, M., B. Macek, A. Gonzalez de Peredo, J. Hofsteenge, J. Peter-Katalinic: Structural studies on protein O-fucosylation by Electron Capture Dissociation, Int. J. Mass Spectrom., in press.

Ausgewählte Tagungsbeiträge:

Mormann, M. J. Müthing, W. Metelmann and J. Peter-Katalinic: Structural Analysis of Glycosphingolipids by Multiple Stage SORI-CID, 6th European Fourier Transform Mass Spectrometry Workshop, (2001), Kerkrade, Niederlande, (P)

Mormann, M., H. Paulsen, I. Brockhausen, J. Peter-Katalinic: Characterization of glycosylation sites and core structure of O-glycosylated peptides by Electron Capture Dissociation. 50th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (2002) Orlando, Florida, USA. (V)

Macek, B., M. Mormann, A. Gonzalez de Peredo, J. Hofsteenge, J. Peter-Katalinic: Electron Capture Dissociation versus Collision Induced Dissociation Mass Spectrometry in Structural Studies of Protein O-Fucosylation, 50th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (2002) Orlando, Florida, USA. (P)

Mormann, M., J. Peter-Katalinic: Analysis of glycoconjugates by high resolution FT-ICR mass spectrometry, 1st International Conference on Biomedical Spectroscopy (2002) Cardiff, Wales. (V)

Mormann, M., H. Paulsen, J. Peter-Katalinic: Fragmentation of glycosidic bonds during Electron Capture Dissociation of O-glycosylated peptides: charge- versus radical site- induced processes, 36. Diskussionstagung der Deutschen Gesellschaft für Massenspektrometrie, (2003), Münster, Deutschland (V)

Mormann, M, J. Peter-Katalinic: Improvement of Electron Capture Dissociation Efficiency by Resonant Excitation and its Application to Sequencing of Modified Peptides, 51st ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (2003) Montreal, Canada. (P)

Froesch, M., A. Zamfir, J. Peter-Katalinic: Mapping of O-glycosylated amino acids related to Schindler's Disease by negative ion NanoESI FT-ICR MS and SORI-CID at 9.4 T, 51st ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (2003) Montreal, Canada. (P)