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Elektrospray (ESI) Massenspektrometrie
Wie funktioniert Elektrospray Ionisation?
Bei der ESI-Ionenfallen-MS (Elektrospray-Ionenfallen-Massenspektrometrie) werden Protein- bzw. Peptid-Lösungen am Ende einer Kapillare versprüht, an der eine Hochspannung anliegt. Die hierbei entstehenden Ionen desolvatisieren während des Transfers in eine Ionenfalle, in der die Protein- bzw. Peptidionen mittels eines elektrischen Feldes eingefangen werden. Durch Änderung des elektrischen Feldes können die Ionen entsprechend ihres Masse-Ladungs-Verhältnisses sequentiell aus der Falle katapultiert und an einem Sekundärelektronenvervielfacher detektiert werden.
Abb. 1: Schematische Darstellung des ESI-Prozesses. Die Oberfläche der aus der Kapillaren ausströmenden Flüssigkeit wird durch das angelegte elektrische Feld zu einem Taylor-Konus deformiert. Das entstehende Flüssigkeitsfilament zerfällt in kleine Tröpfchen fast homogener Größe, die ein Spray bilden.
LCQdeca XP (Thermo Fisher)
3 D Ionenfalle
CID (collision-induced dissociation)
Scan Modi:
Full Scan MS, MS/MS
Online-Kopplung mit nanoHPLC
(Ultimate, Dionex LC Packings)
Die LCQdeca XP ist das älteste Massenspektrometer am MPC und wird vor allem zur Proteinidentifizierung nach Trennung mittels 1D- oder 2D-PAGE genutzt.
HCTultra ETD II (Bruker Daltonik)
 Nicht-lineare Quadrupol Ionenfalle ID (collision-induced dissociation), ETD (electron transfer dissociation), PTR (proton transfer reaction)
Scan Modi:
Full Scan MS, MS/MS (in allen Scan-Bereichen) Neutralverlustanalyse
Multiple reaction monitoring (MRM) mit MS/MS und MS³
Manuelles MSn (bis zu MS11 in allen Scan-Bereichen)
Online-Kopplung mit nanoHPLC (Ultimate, Dionex LC Packings)
Zum Einsatz kommt die HCTultra vor allem zur Detektion/Quantifizierung von post-translationalen Modifikationen wie Phosphorylierungen und Glykosylierungen sowie zur Identifizierung von Peptiden/Proteinen aus komplexeren Gemischen.
4000 Q TRAP (Applied Biosystems)
Hybrid Instrument: Triple-Quadrupol MS und lineare Ionenfalle
 Scan Modi:
Enhanced Resolution Scan
Enhanced Product Ion-Scan (MS2 mit linearer Ionenfalle)
MS3
Time delayed fragmentation scan
Enhanced multiply charged scan
Neutralverlustanalyse
Vorläuferionenanalyse
Multiple Reaction Monitoring
Single Quadrupol – MS
Online-Kopplung mit nanoHPLC (Ultimate, Dionex LC Packings)
Mit Hilfe der 4000QTrap analysieren wir post-translational modifizierte Proteine (Phosphorylierungen, Glykosylierungen, Ubiquitinierungen). Mittels MRM können wir sehr sensitiv und spezifisch Peptide detektieren und quantifizieren. Vor allem setzen wir das Instrument zur lable-freien sowie absoluten Quantifizierung von definierten Proteinen ein.
microOTOF-Q II (Bruker Daltonik)
 Hybrid-Instrument: Quadrupol-Flugzeitmassenspektrometer
CID (collision induced dissociation)
Scan Modi:
MS3
Online-Kopplung mit nanoHPLC (Ultimate Dionex LC Packings)
Lable-freie Quantifizierung wird bei uns vor allem mit der microOTOF-Q II durchgeführt.
Matrix-unterstützte Laserdesorption/Ionisation (MALDI) Massenspektrometrie
Wie funktioniert ein MALDI-TOF?
Die MALDI-TOF-MS (Matrix-Assisted-Laser-Desorption/Ionization –Time-Of-Flight-Mass-Spectrometry / Matrix-unterstützte Laserdesorptions/Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie) wird zur Bestimmung der Masse von Proteinen und Peptiden eingesetzt. Sie zeichnet sich besonders durch kurze Analysenzeiten, ihre hohe Empfindlichkeit und die Möglichkeit zur Automatisierung aus.
Die Probe wird auf einem Probenteller mit einer Matrix cokristallisiert und durch Laserbeschuss in die Gasphase desorbiert. Durch Protonenübertragung von Matrixmolekülen auf die Proteine/Peptide entstehen Protein-/Peptidionen, die in einem elektrischen Feld beschleunigt werden. Durch Messung der Flugzeit der Ionen auf einer Driftstrecke lässt sich auf die Masse der erzeugten Protein-/Peptidionen zurückschliessen. Weiterhin kann durch Fragmentierung einzelner Peptidionen die Aminosäuresequenz des jeweiligen Peptids abgeleitet werden.
Abb. 2: Schematische Darstellung eines MALDI-Reflektor-TOF-Massenspektrometers. Die durch Laserbeschuss entstehenden Ionen werden durch ein Potentialfeld beschleunigt und auf der feldfreien Driftstrecke nach ihrem Masse-Ladungs-Verhältnis aufgetrennt. Die Benutzung des Reflektors verbessert die Massenauflösung und ermöglicht die Durchführung von MALDI-PSD-Experimenten.
Ultraflex II (Bruker Daltonik)
MALDI TOF/TOF-Instrument
Peptidmassenfingerprint (PMF) und Peptidfragmentationsfingerprint (PFF)
Fragmentierungstechniken: LID (Laser-Induced Decomposition), CID (collision induced dissociation), LIFT: Post-Akzelesation von fragmentierten Ionen
Offline Kopplung mit nanoHPLC möglich (Ultimate, Dionex LC Packings) über ein automatisierbares Robotersystem (Probot, Dionex LC Packings)
Mittels MALDI-TOF/TOF Analyse werden bei uns vor allem Proteine nach 2D-PAGE mittels PMF und PFF identifiziert. Zusätzlich führen wir automatische Analysen (mit Hilfe der warpLC Software) nach nanoHPLC Auftrennung der Peptide inkl. der Quantifizierung nach stabilem Isotopenlabeling durch.
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