NanoToxClass - Etablierung von Nanomaterial Gruppierungs-/ Klassifizierungsstrategien auf Basis der Toxizität und zur Unterstützung der Risikobewertung

Das Teilprojekt hat die Aufklärung der durch unterschiedliche Nanomaterialien ausgelösten Toxizitätsmechanismen innerhalb der Analyseschwerpunkte Transkriptomiks, Proteomiks, Metabolomiks und der Charakterisierung von Signaltransduktionswegen zum Ziel. Innerhalb des Teilprojektabschnittes Charakterisierung von Signaltransduktionswegen erfolgt einerseits die gezielte Analyse von prominenten Signaltransduktionswegen, andererseits die globale Charakterisierung des Tyrosinphosphoproteoms mittels SH2-Profiling. Das SH2-Profiling nutzt die Phosphotyrosinbindungseigenschaften von endogen exprimierten SH2-Domänen, die Bindungsmodule in vielen zentralen Signalproteinen darstellen. Ziel des Teilprojektes ist es, die durch unterschiedliche Nanomaterialien ausgelösten Änderungen im Phosphoproteinbindungsprofil als einen Klassifizierungsparameter zu nutzen. Anschließend erfolgt eine zielgerichtete Analyse differentiell induzierter Phosphoproteine mittels Massenspektrometrie mit dem Ziel die durch Nanomaterialien induzierten Mechanismen der Phosphotyrosin-abhängigen Signaltransduktion im Detail zu charakterisieren, um definierte Signalkomponenten zu identifizieren und diese dann gezielten und weiterführenden Analysen zugänglich zu machen. Im ersten Schritt des Teilprojektes wird ein panel unterschiedlicher SH2-Domänen bakteriell produziert und in vitro auf seine Phosphotyrosinbindungseigenschaften überprüft. Anschließend erfolgt die Analyse von Zellen, die mit unterschiedlichen Nanomaterialien behandelt wurden, mittels SH2-Profiling, einem Far Western Blot Analyseverfahren. Die Phosphoproteinbindungsprofile werden auf der Basis von Cluster-Analysen ausgewertet und mit den Resultaten der anderen Teilprojekte zur Klassifizierung von Nanomaterialien zusammengeführt. Anschließend erfolgt die zielgerichtete massenspektrometrische Identifizierung von Signalkomponenten, die differentiell durch unterschiedliche Nanomaterialien phosphoryliert werden.