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Development of infrared laser ionization techniques for high throughput mass spectrometry of membrane proteins

Research Project

Project/Area Number 16H03291
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Chemical biology
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

HAZAMA Hisanao  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70437375)

Research Collaborator IWADE Ayaka  
IGUCHI Yasunari  
HASHIYA Homare  
KIMURA Koichi  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2017: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
Fiscal Year 2016: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Keywords膜タンパク質 / 赤外線レーザー / レーザーイオン化質量分析 / 液体クロマトグラフィー / 生体分子計測
Outline of Final Research Achievements

Infrared laser ionization techniques have been developed for high throughput liquid chromatography/mass spectrometry (LC/MS) of membrane proteins. LC/MS of a mixture of 10 peptides was succeeded with the infrared laser ionization. Ion signal intensity was increased to about 1.8 times by reducing the pressure of the ionization source to about 70% of the atmospheric pressure. Ion signal intensity has been improved more than 10 times by applying charges to the desorbed samples using electrospray, and it was shown that this ionization method has higher tolerance to additives such as surfactants compared with electrospray ionization generally used in LC/MS.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生体内分子の分析で広く用いられている現状のLC/MSでは、水に対して難溶性である膜タンパク質の分析が極めて困難である。この主要因として膜タンパク質の可溶化に用いられる界面活性剤や尿素などの変性剤によるLC後のイオン化の妨害が挙げられる。本研究課題で開発した赤外線レーザーを用いた新規イオン化技術を用いると、LCの溶出液から膜タンパク質を直接イオン化させることも可能であると考えられ、LCとMSをオンラインで接続したLC/MSによる膜タンパク質の高速な分析の実現によって、プロテオミクスや新規医薬品開発におけるブレークスルーが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] マウス皮膚内における経皮投与薬剤のレーザーイオン化質量分析イメージング2019

    • Author(s)
      福井裕毅, 間久直, 山咲太希, 伊藤沙耶美, 岡田直貴, 粟津邦男
    • Journal Title

      電気学会 光・量子デバイス研究会資料

      Volume: OQD-19-001・003~006 Pages: 11-15

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      Volume: OQD-18-053~058 Pages: 15-19

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      Volume: OQD-18-001~009 Pages: 21-26

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      Rapid Communications in Mass Spectrometry

      Volume: 31 Issue: 21 Pages: 1845-1850

    • DOI

      10.1002/rcm.7970

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      間久直, 粟津邦男
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 64 Issue: 5 Pages: 183-186

    • DOI

      10.5702/massspec.S16-38

    • NAID

      130005421352

    • ISSN
      1340-8097, 1880-4225, 1884-3271
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    • Author(s)
      間久直, 岩出彩花, 粟津邦男
    • Journal Title

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan

      Volume: 64 Issue: 6 Pages: 237-243

    • DOI

      10.5702/massspec.16-79

    • NAID

      130005250161

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      福井裕毅, 間久直, 伊藤沙耶美, 岡田直貴, 粟津邦男
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      日本質量分析学会・日本プロテオーム学会2018年合同大会
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  • [Presentation] マウスに経皮投与したアジュバントのイメージング質量分析による動態解析2018

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      福井裕毅, 間久直, 伊藤沙耶美, 岡田直貴, 粟津邦男
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      第31回日本レーザー医学会関西地方会
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  • [Presentation] 大気圧レーザーイオン化質量分析による細胞内分子イメージングに向けた透過型レーザー照射光学系の開発2018

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      木村公一, 間久直, 粟津邦男
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      Koichi Kimura, Hisanao Hazama, and Kunio Awazu
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  • [Remarks] 大阪大学 大学院工学研究科 粟津研究室ホームページ

    • URL

      http://www.see.eng.osaka-u.ac.jp/seemb/seemb/

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      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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