Titelaufnahme

Titel
CGE-on-the-chip, planar SDS-PAGE and MALDI-TOF-MS investigations of proteins and dendrimers with molecular weights beyond 200 kDa / Roland Müller
VerfasserMüller, Roland
Begutachter / BegutachterinAllmaier, Günter ; Rizzi, Andreas
Erschienen2006
UmfangIV, 220 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2006
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Kapillargelelektrophorese / Massenspektrometrie / Proteinanalytik / Dendrimere / Biopolymere
Schlagwörter (EN)capillary gel electrophoresis / mass spectrometry / protein analysis / dendrimers / biopolymers
Schlagwörter (GND)Proteine / Molekulargewichtsbestimmung / Gelelektrophorese / MALDI-MS / Sternpolymere / Molekulargewichtsbestimmung / Gelelektrophorese / MALDI-MS
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-21164 Persistent Identifier (URN)
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CGE-on-the-chip, planar SDS-PAGE and MALDI-TOF-MS investigations of proteins and dendrimers with molecular weights beyond 200 kDa [3.71 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

This PhD thesis is focused on the molecular weight determination and systematic characterization of proteins and poly(amido amine) (PAMAM) dendrimers with molecular weights higher than 200 kDa using two gel electrophoretical (planar SDS-PAGE and CGE-on-the-chip) and one mass spectrometric technique (MALDI-TOF-MS). For this purpose a novel high molecular weight protein assay for CGE-on-the-chip was developed.

CGE-on-the-chip is the most recent of all three applied analytical techniques and was so far only applied for the analysis of proteins with molecular weights lower than 250 kDa. Analysis of high molecular weight proteins with MALDI-TOF-MS was only sparely described in literature. In this work it was demonstrated that all three described analytical techniques were capable of analyzing high molecular weight protein samples. The results obtained with CGE-on-the-chip were in very good agreement with the protein bands found with traditional planar SDS-PAGE.

For all high molecular weight proteins exact molecular weights could be determined with MALDI-TOF-MS using a commercial standard instrument.

Another issue was the exact molecular weight determination of PAMAM dendrimers using MALDI-TOF-MS. So far only the molecular weight of smaller dendrimers was determined with MALDI-TOF-MS. It was shown that exact molecular mass determination of PAMAM dendrimers up to generation 10 was generally possible using MALDI-TOF-MS. Moreover it was found out that the polydispersity of the analysed dendrimer samples was significantly higher than the polydispersity of proteins in the same mass and size range. Due to imperfect dendrimer growth/synthesis the molecular weights determined with MALDI-TOF-MS for PAMAM dendrimers were significantly lower than the expected molecular weights.

Zusammenfassung (Englisch)

Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt bei der Molekulargewichtsbestimmung und systematischen Charakterisierung von Proteinen und Poly(amido amine) (PAMAM) Dendrimeren mit Molekulargewichten jenseits von 200 kDa mittels zweier auf dem Prinzip der Gelelektrophorese basierenden Methoden (planare SDS-PAGE und CGE-on-the-chip) sowie einer massenspektrometrischen Technik (MALDI-TOF-MS). Zu diesem Zweck wurde ein neuer Protein Kit für Hochmolekulargewichtsproteine entwickelt. CGE-on-the-chip ist die jüngste aller drei angewandten Techniken und war bisher auf die Analyse von Proteinen mit einem Molekulargewicht kleiner als 250 kDa beschränkt.

Die Analyse von Hochmolekulargewichtsproteinen mittels MALDI-TOF-MS war bis jetzt nur spärlich in der Literatur beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, daß alle drei beschriebenen Analysentechniken in der Lage waren Hochmolekulargewichtsproteine erfolgreich zu untersuchen.

Die Ergebnisse der CGE-on-the-chip Messungen waren in guter Übereinstimmung mit den Ergebnissen die mittels planarer SDS-PAGE bestimmt wurden. Mittels MALDI-TOF-MS und unter Verwendung eines einfachen und kommerziell erhältlichen Geräts konnte für alle untersuchten Hochmolekulargewichtsproteine ein exaktes Molekulargewicht bestimmt werden. Ein weiterer Schwerpunkt war die exakte Molekulargewichtsbestimmung von PAMAM Dendrimeren mittels MALDI-TOF-MS.

Bisher wurden nur PAMAM Dendrimere mit niedrigem Molekulargewicht mittels MALDI-TOF-MS untersucht. Es konnte gezeigt werden, daß für sämtliche untersuchte PAMAM Dendrimere bis zur 10. Generation MALDI-TOF-MS Untersuchungen möglich waren. Weiters hat sich gezeigt, daß die Polydispersität der untersuchten Dendrimerproben wesentlich höher war als jene von Proteinen mit einer vergleichbaren Größe. Aufgrund einer unvollständigen Synthese der PAMAM Dendrimere waren die mittels MALDI-TOF-MS ermittelten Molekulargewichts deutlich kleiner als erwartet.