Facettenreiche massenspektrometrische Untersuchung von Neuropeptiden in Callinectes sapidus

Neuropeptide sind Signalmoleküle, die fast alle physiologischen und Verhaltensprozesse wie Entwicklung, Fortpflanzung, Nahrungsaufnahme und Reaktion auf externe Stressoren regulieren. Dennoch sind die biochemischen Mechanismen und die vollständige Ergänzung der Neuropeptide und ihre funktionellen Rollen noch wenig verstanden. Die Charakterisierung dieser endogenen Peptide wird durch die immense Vielfalt innerhalb dieser Klasse von Signalmolekülen behindert. Darüber hinaus sind Neuropeptide in Konzentrationen von 100x - 1000x niedriger als die von Neurotransmittern bioaktiv und neigen nach der synaptischen Freisetzung zum enzymatischen Abbau. Die Massenspektrometrie (MS) ist ein hochempfindliches Analysewerkzeug, das Analyten ohne umfassende A-priori-Kenntnisse identifizieren, quantifizieren und lokalisieren kann. Es eignet sich gut für die globale Profilierung von Neuropeptiden und die Unterstützung bei der Entdeckung neuartiger Peptide. Aufgrund der geringen Häufigkeit und hohen chemischen Vielfalt dieser Peptidklasse wurden mehrere Probenvorbereitungsmethoden, MS-Akquisitionsparameter und Datenanalysestrategien aus Proteomiktechniken angepasst, um eine optimale Neuropeptidcharakterisierung zu ermöglichen. Hier werden Methoden zur Isolierung von Neuropeptiden aus komplexen biologischen Geweben zur Sequenzcharakterisierung, -quantifizierung und -lokalisierung mittels Flüssigkeitschromatographie (LC)-MS und matrixgestützter Laserdesorption/-ionisation (MALDI)-MS beschrieben. Ein Protokoll zur Erstellung einer Neuropeptid-Datenbank aus der blauen Krabbe, Callinectes sapidus, einem Organismus ohne umfassende genomische Informationen, ist enthalten. Diese Arbeitsabläufe können angepasst werden, um andere Klassen von endogenen Peptiden in verschiedenen Spezies mit einer Vielzahl von Instrumenten zu untersuchen.