Promotie: Mass Spectrometry-Based Phosphoproteomics: From Method Development to Application

LET OP: Als een kandidaat een lekenpraatje houdt, start de livestream een kwartier eerder.

Fosforylering is een van de meest voorkomende en dynamische post-translationele modificaties in de biologie. Door het toevoegen of verwijderen van fosfaatgroepen kunnen cellen eiwitactiviteit, -lokalisatie, -interacties en -afbraak nauwkeurig reguleren. Hierdoor fungeert fosforylering als een moleculaire schakelaar in processen zoals signaaltransductie, celcycluscontrole, metabolisme en apoptose. Massaspectrometrie (MS) is uitgegroeid tot de voorkeursmethode voor het bestuderen van fosforylering, omdat deze techniek met hoge gevoeligheid en specificiteit modificatiesites kan identificeren en kwantificeren op schaal van complete proteomen.

Dit proefschrift had als doel geavanceerde MS-gebaseerde methoden te ontwikkelen en toe te passen om fosforyleringssignalen te ontrafelen in uiteenlopende biologische systemen, waaronder kanker, cellulaire secretie en infectie. Het werk richt zich op drie hoofdthema’s: optimalisatie van monsterpreparatie, ontwikkeling van nieuwe massaspectrometrische strategieën en integratie van fosfoproteomics met biologische assays om signaalroutes en fenotypische veranderingen beter te begrijpen.

In hoofdstuk 1 wordt een overzicht gegeven van de biologische betekenis van fosforylering en de technologische basis van MS-gebaseerde fosfoproteomics. Hoofdstuk 2 beschrijft de optimalisatie van suspension-trapping-monsterpreparatie, waarbij fosforzuur werd vervangen door trifluorazijnzuur, wat resulteerde in sterk verbeterde identificatie van fosfopeptiden zonder verlies van globale proteoominformatie. In hoofdstuk 3 wordt een nieuwe strategie geïntroduceerd — Targeted Signal Amplification of Phosphopeptides (TSAP) — die TMT-labeling combineert met realtime MS3-acquisitie om de detectie en kwantificatie van laag-abundante fosfopeptiden te verbeteren. Hoofdstuk 4 onderzoekt verschillen in proteomische en fosfoproteomische responsen tussen PIK3CA H1047R- en E545K-mutaties en laat zien hoe insuline PI3K-remming kan omzeilen via adaptieve signaalroutes. Hoofdstuk 5 bespreekt de belangrijkste inzichten en schetst toekomstige perspectieven, waarin fosfoproteomics een centrale rol zal spelen in precisiegeneeskunde.