Großgeräte, analytische Serviceleistungen und Datenbanken an der Universität Hohenheim

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1 BERUFUNGSMANAGEMENT Großgeräte, analytische Serviceleistungen und Datenbanken an der Universität Hohenheim Institut für Lebensmittelchemie / Institut für Kulturpflanzenwissenschaften Zentrales IRMS-Labor in Bio II Raum U150 Das zentrale IRMS-Labor wird gemeinsam vom Institut für Kulturpflanzenwissenschaften (340) mit dem Institut für Lebensmittelchemie (170) betrieben. Es verfügt über zwei Isotopenverhältnismassenspektrometer der Firma Thermo mit der kompletten verfügbaren Peripherie. IRMS-Anlage 1: Delta plus Advantage (Thermo) für Isotopenverhältnisanalysen von C und N, gekoppelt mit Elementaranalysator EA 3000 (Eurovektor) IRMS-Anlage 2: Delta plus XP (Thermo) für Messungen der Isotopenverhältnisse von C, N, H und O, koppelbar mit Elementaranalysator EA 3000 (CN-Isotope) oder Hochtemperaturofen (HO-Isotope) Gasbench + PAL Autosampler (Headspace-Analytik) oder Gasbench + Precon + PAL- Autosampler für die Spurengasanreicherung von Lachgas und Methan GC 6380 (Agilent) + PAL Autosampler zur Messung komponentenspezifischer C- und N- Isotopenverhältnisse. Kontakt: Dr. Wolfgang Armbruster, Institut für Lebensmittelchemie, wolfgang.armbruster@uni-hohenheim.de Institut für Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen ( Microscale Thermophorese Monolith NT.115 Die Microscale Thermophorese (MST) erlaubt die Messung molekularer Interaktionen unter nahezu nativen Bedingungen. Das umfasst die Interaktion von Proteinen oder Nukleinsäuren mit kleinen Molekülen (etwa Rezeptor-Liganden-Interaktionen) genauso wie die Ausbildung großer Komplexe (z.b. Oligomerisierung, Liposomen, Ribososmen). Kontakt: Prof. Dr. Andreas Schaller, Institut für Physiologie und Biotechnologie der Pflanzen, andreas.schaller@uni-hohenheim.de

2 Institut für Tierhaltung und Tierzüchtung Next Generation Sequencing Illumina HiScan SQ Das Gerätesystem ermöglicht Next-Generation-Sequenzierungen und die Verarbeitung und Analyse von Genotypisierungs- und Expressionsarrays. Es deckt den gesamten Bereich niedriger bis sehr hoher Plexitätsgrade ab und ermöglicht Untersuchungen auf DNA-, RNA- und Protein-Ebene. Eine Beschreibung des Systems sowie der verfügbaren Assays finden Sie auf Kontakt: Prof. Dr. Jörn Bennewitz, Institut für Tierhaltung und Tierzüchtung, Serviceeinheit Massenspektrometrie für Genom-, Metabolom- und Proteomanalysen ( Die Serviceeinheit Massenspektrometrie verfügt über ein MALDI-TOF- und zwei Elektrospray (ESI)-Massenspektrometer, die für die Identifizierung und Quantifizierung von Proteinen oder Metaboliten eingesetzt werden können. Diese Analysen werden als Serviceleistung gegen eine Gebühr angeboten. Detaillierte Informationen zu den Gebühren für die Analysen sind auf der Homepage der Serviceeinheit zu finden. MALDI-TOF-TOF Das AutoflexIII (Bruker Daltonics) ist ein orthogonales MALDI-TOF-TOF-System, das eine Identifizierung von Biomolekülen über die exakte Bestimmung der Molekülmasse ermöglicht. Außerdem kann durch eine gezielte Fragmentierung von Biomolekülen (MS/MS-Spektren) die über die Massenbestimmung erhaltene Identifizierung verifiziert werden. Analyse von Peptiden, Proteinen und Metaboliten. Vor allem für die Charakterisierung von wenig komplexen Peptid- und Metabolit-Proben. Analyse von Proteinglykosylierungen Identifizierung von Proteinen aus 1D- und 2D-SDS-Gelen N-terminale Sequenzierung von Proteinen (Top-Down MALDI-TOF) Anmerkung: Metabolite besitzen in der Regel kleinere Molekülmassen und lassen sich nur eingeschränkt mittels MALDI-TOF analysieren, da in dem unteren Massenbereich (bis ca. 600 Da) starke Interferenzen durch die Matrixsubstanzen auftreten. Peptide besitzen häufig größere Molekülmassen und unterliegen daher nicht dieser Einschränkung. LTQ Orbitrap XL Fourier-Transformationsmassenspektrometer Das LTQ Orbitrap XL Fourier-Transformationsmassenspektrometer (Thermo Fisher Scientific) zeichnet sich durch eine extrem hohe Massengenauigkeit, hohe Auflösung und Sensitivität aus, was zu einer eindeutigeren Identifizierung von Proteinen und ihren Modifikationen führt als bei anderen Massenspektrometern mit geringerer Massengenauigkeit. Das Gerät besitzt zwei Analysatoren, eine lineare Ionenfalle (LTQ) mit 2

3 hoher Scangeschwindigkeit und einen Orbitrap Analysator mit hoher Auflösung und Massengenauigkeit. Beide Analysatoren können parallel arbeiten, wodurch eine Identifizierung von Komponenten mit geringer Konzentration aus komplexen Mischungen ermöglicht wird. Zudem verfügt das Gerät über verschiedene Möglichkeiten, Peptide/Proteine zu fragmentieren, wodurch umfangreiche Strukturinformationen erhalten werden können. Eine detaillierte Charakterisierung von Peptiden/Proteinen in komplexen Gemischen erfordert eine chromatographische Auftrennung der Probe vor der eigentlichen massenspektrometrischen Analyse. Daher wird das LTQ Orbitrap XL Massenspektrometer in Kombination mit einer nano-uplc Anlage (Waters Acquity) betrieben. Analyse von Peptiden und Proteinen. Charakterisierung von komplexen Peptid/Protein - Proben Identifizierung von posttranslationalen Proteinmodifikationen (Phosphorylierung, Glykosylierung) Quantifizierung von Proteinen und posttranslationalen Proteinmodifikationen in komplexen Proben (mit und ohne Isotopenmarkierung) 5500 QTRAP Massenspektrometer Das 5500 QTRAP Massenspektrometer (AB Sciex) wird für die quantitative Analyse von Metaboliten und Proteinen eingesetzt. Mit diesem Gerät können Metaboliten mit bekannter Masse bzw. Proteine mit bekannter Sequenz in komplexen Gemischen über SRM (Selected Reaction Monitoring)-Experimente selektiv nachgewiesen bzw. gezielt quantifiziert werden. In einem SRM-Experiment werden Paare von Vorläufer- und Fragment-Ionen (sog. SRM- Übergänge) analysiert, die charakteristisch für einen Metaboliten oder ein Peptid sind. Dies ermöglicht eine sehr sensitive Detektion und Quantifizierung von Metaboliten oder Peptiden deren m/z-verhältnisse bekannt sind. Ein Screening aller Metabolite in einer Probe (sogenanntes Metabolite Profiling) lässt sich mit diesem Gerät nicht durchführen. Gezielte quantitative Analyse von Proteinen und Metaboliten. Die Methode ist wegen ihrer Selektivität auch für die Quantifizierung von komplexen Peptid- und Metabolit- Proben geeignet. Für die Analytik von Metaboliten wird das 5500 QTRAP-Massenspektrometer zusammen mit einer 1290 Infinity UHPLC-Anlage (Agilent) betrieben. Die1290 Infinity UHPLC-Anlage lässt sich bei einem Rückdruck von bis zu 1200 bar betreiben, wodurch sich Säulenmaterialien mit Partikelgrößen < 2µm nutzen und kürzere Analysezeiten sowie effektivere chromatographische Trennungen erzielen lassen. Für die chromatographische Auftrennung von Peptiden/Proteinen steht eine Ultimate 3000 nano-hplc mit Fluss-Splitter (Thermo Fischer Scientific) zur Verfügung, die in Kombination mit dem QTRAP- Massenspektrometer betrieben werden kann. 3

4 Geräte für die Probenvorbereitung im Rahmen von Hochdurchsatzanalysen: Verdauroboter DigestPro MSi und Ettan-Spotpicker Für die Durchführung von 2D-Gelelektrophorese- bzw. 2D-DIGE-Experimenten im Hochdurchsatz stehen ein Verdauroboter (DigestPro MSi, Intavis) und ein Spotpicker (Ettan Spot Picker, GE Healthcare) zur Verfügung. Mit Hilfe dieser Geräte lassen sich Proben durch einen In-Gel-Verdau für die anschließende massenspektrometrische Analyse mittels MALDI- TOF oder LC-ESI-MS/MS vorbereiten. Die Probenpräparation für eine MALDI-TOF-Analyse (ZipTip-Präparation auf ein MALDI-Target) kann ebenfalls automatisiert werden. Die folgenden Geräte werden von der zentralen Serviceeinheit des LSC betreut und stehen den Nutzern der Universität Hohenheim nach Terminabsprache zur Verfügung. Die Durchführung der Experimente erfolgt nach einer Einweisung durch die Nutzer selbst. Es werden keine Gebühren erhoben (Ausnahme: Typhoon-Scanner, 5 je Scan für Arbeitsgruppen, die nicht finanziell an der Anschaffung des Scanners beteiligt waren). 2D-Gelelektrophorese Für die Durchführung von 2D-Gelelektrophorese-Experimenten ist ein System für die isoelektrische Fokussierung von Proteinen IPGphor3 (GE Healthcare) und eine vertikale Elektrophoreseeinheit EttanDaltsix (GE Healthcare) für große Gele (20 x 26 cm) vorhanden. TyphoonTrio+ variable mode imager Das Typhoon Trio+ Imaging System (GE Healthcare) wird vor allem zur Analyse von fluoreszenzmarkierten Proteinproben aus 1D- und 2D-Gelen (2D-DIGE) oder Western Blots mit Fluoreszenzmarkierung eingesetzt. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind Autoradiographie diverser Radioisotope (mit Storage Phosphor Screen Platten), direkte Detektion von Chemilumineszenz ohne Auflegen eines Films (z.b. für Western Blots). GenePix 4000B Microarray-Scanner Der GenePix 4000B Microarray Scanner (Molecular Devices) ermöglicht die Analyse von fluoreszierenden DNA- und Proteinarrays auf Standard-Glasobjektträgern. Die entsprechenden Softwarepakete für die Auswertung (GenePixPro 6.0, Acquity 4.0) stehen ebenfalls zur Verfügung. Kontakt: Dr. Jens Pfannstiel, Zentrale Serviceeinheit des Life Science Center, jens.pfannstiel@uni-hohenheim.de, Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie ( Die Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie (LA Chemie) ist eine Einrichtung der Universität Hohenheim. Sie verfügt über eine mehr als 125jährige Erfahrung in Forschung und Untersuchung auf dem Gebiet der Agrikulturchemie. Die Landesanstalt arbeitet mit wissenschaftlichen Einrichtungen innerhalb und außerhalb der Universität zusammen und führt amtliche Kontrolluntersuchungen durch. Die LA Chemie bietet für Einrichtungen der Universität Hohenheim gegen Entgelt die Aufbereitung und Untersuchung von Proben an. Sie ist für physikalische, physikalisch- 4

5 chemische und chemische Untersuchungen von Düngemitteln und für physikalische, physikalisch-chemische und chemische sowie mikroskopische Untersuchungen von Futtermitteln nach DIN EN ISO/IEC :2005 akkreditiert. Darüber hinaus können auch andere organische und anorganische Materialien wie Pflanzen-, Tier-, Boden- oder Wasserproben analysiert werden. Zur instrumentellen Ausstattung zählen u.a. ICP-OES, ICP-MS, AAS (Flamme, Hydrid), Ionenchromatographie, Elementaranalysatoren, Aminosäurenanalysatoren, HPLC, GC und GC-MS. Kontakt: Prof. Dr. Hans Schenkel, Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie, Datenlabor Hohenheim (DALAHO) ( Über das Datenlabor Hohenheim der Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler ebenso wie Studierende kostenlosen Zugang zu neun großen Wirtschaftsdatenbanken und damit zu aktuellen und historischen Daten zu mehreren Millionen Unternehmen, Transaktionen und Börsenkursen weltweit. Das Datenlabor bietet auch Beratung und Schulung an. Kontakt: Prof. Dr. Tereza Tykvová, Institut für Financial Management, bzw. 5