Spektrometria mas w naukach przyrodniczych

Siła fizyczna potrzebna do odkształcenia toru lotu kamienia rzuconego w powietrze jest powiązana z masą tego kamienia. Na podobnej zasadzie, atomy mogą być odchylane przez pole magnetyczne, jeżeli zostaną najpierw zjonizowane, a tym samym rozdzielone na swobodne ujemnie naładowane elektrony i dodatnio naładowane jony. Wielkość pola magnetycznego potrzebnego do ich przemieszczenia o określoną wartość zależy od ich masy. Jest to prosta zasada wykorzystywana w spektrometrii mas, technice, która jest stosowana od ponad stu lat do badania pierwiastków w próbkach zjonizowanych w próżni.

Od niedawna możliwe jest zastosowanie tej metody do analizowania złożonych i dużych makrocząsteczek biologicznych, takich jak białka (proteomika oparta na spektrometrii mas). Kluczem było opracowanie technik "miękkiej" jonizacji, które przekształcają makrocząsteczki w jony. Proteomika oparta na spektrometrii mas rozwija się w oszałamiającym tempie, otwierając drogę do badania podstawowych procesów biologicznych.

Aby umocnić tę nową dziedzinę, powstał program wymiany i współpracy między renomowanymi europejskimi i północnoamerykańskimi laboratoriami badawczymi. Działania te realizowane są w ramach finansowanego przez UE projektu "Integrating high performance mass spectrometry tools with application in life science" (MSLIFE).

Uczestniczący w projekcie uczeni zajmują się stosowaniem spektrometrii mas w naukach przyrodniczych, opracowywaniem nowych technologii do identyfikacji biomarkerów chorób oraz integracją narzędzi do spektrometrii mas z technologiami biochemicznymi i biomedycznymi. Wśród badanych zagadnień znalazły się modyfikacje struktury białek skutkujące patofizjologią, nieprawidłowe fałdowanie białek zależne od konformacji oraz struktury rozpoznania molekularnego.

Prace w pierwszym okresie sprawozdawczym były szczególnie owocne. Wyniki badań dotyczących opisania komórek układu nerwowego oraz nowych narzędzi do szybkiej diagnostyki chorób dziedzicznych zostały już opublikowane w czasopismach naukowych. Prace omawiane były też na konferencjach krajowych i międzynarodowych.

Projekt MSLIFE umacnia więzi między renomowanymi laboratoriami europejskimi i amerykańskimi dzięki wspólnym pracom w dziedzinie proteomiki opartej na spektrometrii mas. Współpraca ta okazuje się wyjątkowo owocna i ma doprowadzić do powstania nowych ważnych metodologii, które pomogą w rozpoznawaniu i zwalczaniu chorób.