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Establishment of an innovative MS sample preparation method that takes proteome research to a new dimension

Research Project

Project/Area Number 21K05322
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 37030:Chemical biology-related
Research Institution防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群)

Principal Investigator

Ichimura Tohru  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (50213012)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 竹清 貴浩  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 准教授 (00545981)
田岡 万悟  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (60271160)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsプロテオミクス / イオン液体 / pTRUST法 / 膜内在性タンパク質 / 枯草菌芽胞 / 不溶性タンパク質 / LC-MS/MS / pTRUST / iBOPs / 膜タンパク質 / iBOPs法 / StageTip法 / プロテオーム / MS分析 / BOPs法
Outline of Research at the Start

プロテオーム研究を次の次元に導くには、あらゆる試料の分析に共通に適用できる標準的なMSサンプル調製法の確立が重要である。本研究では、様々な生物組織からの不溶物を対象に、iBOPs法があらゆる従来法を凌駕する画期的なMSサンプル調製法になることを証明する。また、iBOPs法を容易に実現できるようにするため、ピペットチップを加工したディスポーザブルな試料前処理器具とそれの操作プロトコルも創出する。本研究の成果は、細胞膜プロテオミクス、創薬プロテオミクス、疾患プロテオミスなどの研究・医療の場において、新規創薬標的分子や新規疾患バイオロジーを発見するなどの大きなブレークスルーを及ぼすことが期待できる。

Outline of Final Research Achievements

Establishing a standard MS sample preparation method that can be commonly applied to the analysis of any sample is important to take proteome research to a new dimension. We have developed a new proteomics platform (pTRUST method) that uses an ionic liquid as a solubilizer. The method enables the successful solubilization of heat-aggregated hen egg whites within 10 min and supports sensitive mass spectrometry (MS) analysis. We also applied this method to highly sensitive proteome analysis of integral-membrane proteins of human erythrocytes and cultured cells, and super-insoluble structures (spores) isolated from purified Bacillus subtilis, and confirmed the effectiveness of the method. We conclude that this method provides a powerful platform for proteome analysis of a variety of insoluble molecules.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

タンパク質を高い感度で分析できる普遍的な技術の開発は、プロテオミクスの研究分野において重要課題である。本研究では,イオン液体を可溶化剤として用いる新しいプロテオミクスのプラットフォーム(pTRUST法)を開発した。pTRUST法の性能(感度、再現性)は古典的可溶化剤を用いる従来法の分析性能を大きく上回っていた。本研究の成果は、細胞膜プロテオミクス、創薬プロテオミクス、疾患プロテオミスなどの研究・医療の場において、新規創薬標的分子や新規疾患バイオロジーを発見するなどの大きなブレークスルーをもたらすことが期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] C9orf10/Ossa regulates the bone metastasis of established lung adenocarcinoma cell subline <scp>H322L‐BO4</scp> in a mouse model2024

    • Author(s)
      Uekita Takamasa、Yagi Reiko、Ichimura Tohru、Sakai Ryuichi
    • Journal Title

      Genes to Cells

      Volume: 29 Issue: 4 Pages: 290-300

    • DOI

      10.1111/gtc.13103

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] An ionic liquid-assisted sample preparation method for sensitive integral-membrane proteome analysis2023

    • Author(s)
      Masato Taoka, Kota Kamei, Akiko Kashima, Yuko Nobe, Takahiro Takekiyo, Takamasa Uekita, Tohru Ichimura
    • Journal Title

      Analytical Biochemistry

      Volume: 683 Pages: 115349-115349

    • DOI

      10.1016/j.ab.2023.115349

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dissolution of amyloid aggregates by direct addition of alkali halides2023

    • Author(s)
      Takekiyo Takahiro、Yamada Natsuki、Amo Taku、Nakazawa Chikako T.、Asano Atushi、Ichimura Tohru、Kato Minoru、Yoshimura Yukihiro
    • Journal Title

      Journal of Molecular Liquids

      Volume: 369 Pages: 120849-120849

    • DOI

      10.1016/j.molliq.2022.120849

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ubiquitination-coupled liquid phase separation regulates the accumulation of the TRIM family of ubiquitin ligases into cytoplasmic bodies2022

    • Author(s)
      Takafumi Tozawa, Kohichi Matsunaga, Tetsuro Izumi, Naotake Shigehisa, Takamasa Uekita, Masato Taoka, Tohru Ichimura
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 17 Issue: 8 Pages: e0272700-e0272700

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0272700

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ゆで卵を溶かせる可溶化剤とそれを用いた細胞膜蛋白質の高感度プロテオミクス分析2023

    • Author(s)
      市村 徹、竹清貴浩、田岡万悟
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ゆで卵を溶かせる可溶化剤とそれを用いた細胞膜蛋白質の高感度プロテオミクス分析2021

    • Author(s)
      市村 徹、竹清貴浩、田岡万悟
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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