Quantitative Analyse von Protein-Massenspektren

tische Abstoßung zu groß ist. Die genauen Mechanismen, welche dahinter stecken, sind aber
noch nicht bekannt. [Šamalikova03]
Um die Anzahl relevanter Basisfunktionen (Faltungszustände des Analyten) zu bestimmen,
müsste man mehrere Experimente bei unterschiedlichen Pufferbedingungen durchführen [Dobo03].
Man könnte z.B. Aufnahmen bei verschiedenen pH-Werten tätigen und beobachten,
wie sich die Hüllkurve abhängig vom pH-Wert ändert. Eine Automatisierung dieses Schrittes
ist möglich. So können bei einer Singulärwert-Dekomposition (SVD) der Messreihen, die Anzahl
relevanter Singulärwerte bestimmt werden, welche der Anzahl Basisfunktion entsprechen
[Dobo01]. Dieser Ansatz kann hier nicht angewendet werden, weil nicht davon ausgegangen
werden kann, dass für jede Analyse ein Dutzend Aufnahmen gemacht werden. Vielmehr wird
dem Anwender die Freiheit gelassen, durch sein fachliches Wissen selbst zu bestimmen, wie
viele relevante Faltungszustände vorhanden sind. Als Faustregel kann man jedoch sagen, dass
eher weniger als mehr Basisfunktionen benutzt werden sollen. Ursache hierfür ist, dass mit
steigender Zahl an Basisfunktionen das Modell natürlich immer besser erklärt werden kann.
Teilweise kann es sogar passieren, dass es keine eindeutige Lösung für die Faltung gibt. Somit
ist die physikalische Aussagekraft dann doch eher zu bezweifeln. Bei Verwendung weniger
Basisfunktionen sinkt zwar die Qualität des Fittings, die Aussagekraft jedoch ist wesentlich
stärker, da es jetzt viel besser die wahre Natur der Hüllkurve widerspiegelt.
Speziell bei Antikörpern kann man zu der Zahl relevanter Funktionen folgende Annahme machen:
Die leichte Kette besitzt zwei homologe Einheiten VL und CL. Die schwere Kette besitzt
vier homologe Einheiten VH, CH1, CH2 und CH3, wobei die C-Domänen viel ähnlicher untereinander
sind als zur V-Domäne. Jede dieser Einheit verfügt über eine interne Disulfidbindung
(vgl. Abb. 2.2.2). Um die Ionsierungsfähigkeit zu verbessern, werden den Proben Detergenzien
zugeführt. Dies hat zur Folge, dass es zu zufälligen Trennungen der Disulfidbindungen
kommt, d.h. es bilden sich verschiedene Faltungszustände. Die leichte Kette z.B. kann eine,
zwei oder gar keine offene Disulfidbindung(en) haben. Es gibt also drei echte Zustände. Für
ein Fitting der Hüllkurve reichen zwei Basisfunktionen völlig aus, weil die Variante mit zwei
offenen Bindungen selten ist und damit nicht ins Gewicht fällt. Bei der schweren Kette sind
mehr Konformationen möglich, wobei auch hier die meisten davon nicht ins Gewicht fallen,
weil sie ähnlich verteilen. Drei Basisfunktionen sind somit völlig ausreichend. Diese Annahme
beruht auf Erfahrungswerten. Für einen Beweis dieses Sachverhalts müssten weitere Analysen
durchgeführt werden.
Das Fitting kann nur so gut sein wie das Modell, welches hierzu benutzt wird. Deswegen ist
es von entscheidender Bedeutung, ein Modell zu wählen, welches die wahre Natur des Phänomens
möglichst gut beschreibt. Für die hier untersuchten Glykoproteine wird eine Gauß-
Verteilung als Basisfunktion angenommen. Diese hat sich in der Praxis als tauglich erwiesen,
weil sie den physikalischen Verteilungsprozess sehr gut widerspiegelt.
55