プロテオーム研究を新たな次元に導く革新的なMSサンプル調製方法の確立
Project/Area Number |
21K05322
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 37030:Chemical biology-related
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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 |
市村 徹 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)
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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)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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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)
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Keywords | プロテオミクス / LC-MS/MS / イオン液体 / 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。
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Outline of Annual Research Achievements |
プロテオーム研究を新たな次元に導くには、あらゆる試料の分析に共通に適用できる標準的なMSサンプル調製方法の確立が重要である。これまでの研究で我々はイオン液体‐アルカリ水溶液の混合溶媒(i-soln)と疎水性マイクロビーズ吸着体を利用する新しいMSサンプル調製法(iBOPs法)を開発した。また、iBOPs法をStageTip法と組み合わせたディスポーザブルな試料前処理方法(pTRUST法)を考案し、ヒト赤血球から調製した不溶性膜タンパク質画分を対象にその分析性能を評価した。本研究では、pTRUST法の各手順を評価・至適化するとともに、本法をヒト赤血球と3種類のヒト培養細胞に由来する膜サンプルの分析に実際に適用し、その有効性の確認を試みた。 モデルタンパク質を用いた検討によって、pTRUST法はプロテオミクスの未経験者でも容易にプロテオーム解析を実施できることを確認した。またpTRUST法の操作プロトコルを創出した。次にヒト試料から調製した微少量の膜タンパク質をpTRUST法を用いて消化しLC-MS/MS分析したところ、多くの膜内在性タンパク質を含む膜タンパク質が再現的かつ定量的に同定できることが明らかとなった。またこの性能は、SDSを用いるFASP法やC12-Clを用いるi-FASP法をはるかに上回ることを確認した。 以上の結果から、pTRUST法は、微量な膜タンパク質を含むヒト細胞タンパク質を簡便、かつ感度よく処理できる新しいプロテオミクスプラットフォームになると結論した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度の研究で、i-solnが赤血球膜に存在する膜内在性タンパク質をSDS等の界面活性剤と同等の効率で可溶化できることを確認した。一方今年度の研究で、i-solnが赤血球以外にもヒト培養細胞に由来するさまざまな膜内在性タンパク質の可溶化にも同様に適用できることを確認した。それゆえ、i-solnは多種多様な膜タンパク質の抽出に共通に適用できる可溶化溶媒であることが実証された。また、i-solnで可溶化した膜タンパク質を簡便にトリプシン消化できる方法として、pTRUST法並びにそのプロトコルを確立した。
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Strategy for Future Research Activity |
プロテオーム研究におけるi-soln及びpTRUST法の有用性をさらに評価するために、SDSを用いた従来法では抽出・可溶化が困難であった細菌芽胞のタンパク質分析に適用する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)