Unter der Bezeichnung radioaktives Labeling kann sich eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren verstehen. Es reicht von der Markierung von Proteinen über Zelle bis hin zu ganzen Organismen zum Zweck der biologischen und biochemische Forschung.
Zudem fällt auch der Bereich der Tracerentwicklung für die nukleare Bildgebung unter diese Kategorie.
Neben Markierungen von anderen Forschungsgruppen bei uns im Labor liegt der Fokus ins besondere auf der Markierung von Mikroalgen. Diese dienen als eine Art Tracer, um Nuklide für die Bildgebung in entsprechenden Organismen zu transportieren.
So konnten wir etwa die Art Chlorella Sorokiniana erfolgreich mit 18F-FDG markieren, um diese dann als Tracer für die PET Bildgebung von Miesmuscheln (Metylus edulis) einzusetzen.
Ein weiteres Projekt ist die Markierung mariner Dinoflagellaten, welche symbiontisch in Anemonen und Korallen vorkommen. Ziel dieses Projekts waren die PET Bildgebung von Korallen zur Untersuchung der Stoffwechselprozesse und Auswirkungen von Umwelteinflüssen darauf.
Analyse zellulärer Prozesse durch radioaktives Labeling
Proteine können im zellulären System durch viele Methoden nachgewiesen und auf ihren Transportwegen verfolgt werden. Dazu zählen zum Beispiel Fluoreszenzmarkierung, Nachweis durch Antikörper oder Isolation durch Tags. Diese Methoden haben jedoch den Nachteil, dass die Proteine modifizierten werden müssen und sich dadurch in ihrer Größe oder anderen Eigenschaften verändern. Das radioaktive Labeling hingegen funktioniert durch den Austausch einzelner Elemente mit ihren radioaktiven Isotopen, zum Beispiel das Schwefel der Aminosäure Methionin durch das Isotop Schwefel-35. Das markierte Protein verhält sich damit analog zum unmodifizierten Protein und kann außerdem in sehr geringen Mengen nachgewiesen werden.
Die gleichzeitige Nutzung eines zellfreien in-vitro-Systems ermöglicht die Analyse zellulärer Prozesse, unter anderem Translation und Transport in das ER in sehr kleinem Maßstab (~10µl). Außerdem können verschiedene post-translationale Proteinmodifikationen nachgewiesen werden. Es besteht im Anschluss die Möglichkeit durch radioaktives Crosslinking Proteininteraktionen zu analysieren. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Biologie werden derzeit verschiedene Aspekte des ER-Importes von Proteinen in Säugermembranen erforscht.
Kontakt: Alexandra Schatt