Frank Kjeldsen

Bedre kortlægning af proteinmodifikationer gennem anvendelse af ny massespektrometrisk teknologi

Postdoc., ph.d.

Frank Kjeldsen, 33 år

Fagområde: Analytisk kemi 

Det Frie Forskningsråds Ung Eliteforskerpris tildelt af Forskningsrådet for Teknologi og Produktion (FTP)

Proteiner er fundamentale biologiske molekyler og helt afgørende for at opretholde liv. De fleste proteiner bliver modificeret gennem biologiske processer. Dette medfører en række ændringer i proteinets kemiske sammensætning. Nogle af de bedst kendte forandringer sker ved, at fosfat-grupper eller sukker-grupper knytter sig til proteiner. Dette har stor betydning for proteinernes funktion. For eksempel øges stabiliteten og opløsligheden af proteiner i blodet, når disse modificeres med sukker-grupper. På samme måde er en lang række biologiske processer reguleret af fosfat-gruppers tilstedeværelse på proteiner. Insulin-niveauet hos diabetespatienter kan f.eks. forstyrres, hvis nøgle-proteiner ikke indeholder den ”rigtige” fosfat-profil. Det er derfor vigtigt, at vi udvikler nye teknikker, der gør det muligt for os at beskrive disse modifikationer. I dag er den dominerende teknik massespektrometri, hvor analysen foregår ved, at molekyler fragmenteres (deles) i mindre stykker. Herefter bestemmes massen af disse mindre stykker, hvilket er en analytisk måde at beskrive proteinmodifikation på.

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer?

Selv om massespektrometri er en af de mest følsomme teknikker, vi har, bliver mange proteinforandringer i dag aldrig analyseret. Det skyldes primært, at de traditionelle mas-sespektrometriske fragmentationsteknikker ikke er gode nok. Projektet anvender nye og alternative fragmentationsteknikker baseret på reaktioner imellem ioner og elektroner. Dette vil forhåbentlig give en langt mere effektiv analyse af proteinmodifikationer.

Hvad er de langsigtede perspektiver?

Mange danske medicinal- og bioteknologiske virksomheder er optaget af at kunne kort-lægge proteiners modifikationer. Det skyldes, at specificiteten af f.eks. antistoffer, enzy-mer og protein-baserede mediciner afhænger af, hvordan proteiner er modificerede. Dette projekt vil forhåbentlig betyde, at kortlægningen af de mange forskellige typer af modifi-ceringer vil foregå mere effektivt end i dag.

Hvordan forholder projektet sig til områdets internationale udvikling?

Internationalt er der stor interesse for karakterisering af proteinmodifikationer. Både ud-viklingen af nye fragmentationsteknikker og forskningen inden for proteinanalyse er nog-le af de hurtigst voksende forskningsområder.

Hvilke muligheder giver pengene fra DFF’s Ung Eliteforskerpris?

Med prisen har jeg mulighed for at planlægge uddannelsesophold og anskaffe nyt og bed-re måleudstyr.

Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?

Min interesse for ion-elektron reaktioner stammer fra min tid som ph.d.-studerende. Dette område er relativt nyt, og jeg blev uddannet hos en af opfinderne af disse teknikker (prof. Roman A. Zubarev i Uppsala, Sverige). Samtidig kan jeg godt lide dette projekt, fordi det er ambitiøst og potentielt rummer store perspektiver for den fremtidige proteinforskning.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er 33 år, gift og far til to pragtfulde børn (Jonas 4 år og Olivia 2 år). Jeg nyder at bru-ge en stor del af min fritid med familien, hvor vi tager på udflugter eller bare hygger hjemme. Jeg kan også godt lide at løbetræne og som ”afspænding” tager jeg ud at fiske.

Forskningsrådets begrundelse for tildelingen af prisen

Frank Kjeldsen er 33 år og blev i 2001 uddannet som cand.scient i kemi fra Syddansk Universitet. I 2004 blev han ph.d. ved Syddansk Universitet på en afhandling om protein-karakterisering ved massespektrometri, ”Characterisation of Polypeptides by Ion-Electron Reactions in Mass Spectrometric Trapping Devices”. Derefter var Frank Kjeld-sen post.doc. ved Uppsala Universitets Laboratory for Biological and Medical Mass Spectrometry. I projektet, der støttes af Forskningsrådet for Teknologi og Produktion, vil Frank Kjeldsen udvikle nye massespektrometriske metoder til at bestemme post-translationelle modifikationer af proteiner. Projektet udnytter Frank Kjeldsens omfatten-de ekspertise inden for proteinkarakterisering ved hjælp af massespektrometri kombineret med nye metoder til at detektere og analysere specielt negativt ladede peptider. Rådet forventer at denne nyudvikling af følsomme metoder til analyse af post-translationelle proteinmodifikationer vil blive udnyttet inden for en bred vifte af bioteknologisk og fø-devareproducerende virksomheder. Derudover vil metoderne finde generel anvendelse inden for anvendte og basale forskningsområder, der beskæftiger sig med biokemi eller biokemiske analyser. Frank Kjeldsen har med sin forskningsaktivitet etableret sig som en af de førende forskere indenfor massespektrometrisk metodik, og han har ydet et kompe-tent bidrag til udvikling af proteom-forskningen. Han har derudover en omfattende publi-kationsaktivitet i anerkendte internationale tidsskrifter og formidlet sine resultater på in-ternationale konferencer og bogudgivelser. Frank Kjeldsen er således en anerkendt og lo-vende ung forsker.

Yderligere oplysninger om baggrunden for prisen

Formand for Forskningsrådet for Teknologi og Produktion, direktør Lars Lading.

Telefon: 7220 3362; E-mail:

Yderligere oplysninger om projektet

Frank Kjeldsen. Telefon: 6550 2777 (arbejde), 6610 8326 (privat), 3020 8326 (mobil);

E-mail:

Forskningsprojektets videnskabelige titel

Complementary Peptide Sequencing by Ion-Electron Reactions in Positive and Negative Ion Mode Mass Spectrometry: A Missing Link to Facilitate Large-Scale PTM-Mapping in Modern Proteome Research?

Bevilling fra Forskningsrådet for Teknologi og Produktion

1,7 mio. kr.

Ansættelsessted

Institut for Biokemi og Molekylær Biologi, Syddansk Universitet, Odense

Forskningsprojektet udføres på

Institut for Biokemi og Molekylær Biologi, Syddansk Universitet, Odense