Erweiterung der nicht zielgerichteten Metabolomik durch multiplexe chemische Markierung

Die Welt der Naturstoffe steckt voller unbekannter Moleküle – viele davon lassen sich mit gängigen Methoden der Metabolomik nur schwer identifizieren. Oft fehlen entscheidende Hinweise, um ihre Struktur zu entschlüsseln.

Ein Forschungsteam um Dr. Chambers C. Hughes von der Universität Tübingen und Dr. Daniel Petras von der University of California Riverside, hat nun eine clevere Lösung entwickelt: Multiplexed Chemical Metabolomics (MCheM). Dabei werden Moleküle nach der Trennung im Massenspektrometer gezielt mit chemischen Markierungen versehen. Jede Markierung reagiert mit einer bestimmten funktionellen Gruppe – zum Beispiel Hydroxyl- oder Amin-Gruppen – und erzeugt dabei charakteristische Masseverschiebungen.

Diese „chemischen Fingerabdrücke“ helfen, die Zahl möglicher Strukturen stark einzugrenzen. Der Co-Erstautor der Studie, Dr. Giovanni Andrea Vitale, wandte die MCheM-Analyse bei der Suche nach neuen spezialisierten Metaboliten an. In Kombination mit offenen Analyse-Tools wie MZmine, GNPS2 und SIRIUS wird MCheM zu einem frei nutzbaren Werkzeug für Forschende weltweit – mit dem Ziel, das Unbekannte im Metabolom Stück für Stück zu erhellen.

Daniel Petras und Chambers C. Hughes haben hierzu einen "Behind the Paper" Beitrag für den Research Communities Blog von Springer Nature geschrieben.
 

Springer Nature - Behind the Paper

Originalpublikation:

Vitale GA, Xia SN, Dührkop K, Zare Shahneh MR, Brötz-Oesterhelt H, Mast Y, Brungs C, Böcker S, Schmid R, Wang M, Hughes CC, Petras D. (2025) Enhancing tandem mass spectrometry-based metabolite annotation with online chemical labeling. Nat Commun. 16(1):6911. doi: 10.1038/s41467-025-61240-z.