Development of multiplex ion mobility-mass spectrometry for observation of protein conformational changes

• Project/Area Number: 25K08689
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 34020:Analytical chemistry-related
• Research Institution: Hokkaido University of Education
• Principal Investigator: 大下 慶次郎 北海道教育大学, 教育学部, 准教授 (40373279)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2025: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
• Keywords: イオン移動度分析 / タンパク質 / 立体構造 / マルチプレックス計測 / 質量分析

Outline of Research at the Start

イオン移動度質量分析（IM-MS）は真空中に取り出したイオンとヘリウム原子との衝突断面積を測定することで、イオンの構造（形状）を決定できる実験手法である。本研究の目的は、1) イオン検出部に位置敏感型検出器とCMOSカメラを用いたマルチプレックスIM-MSを開発し、従来に比べ約1/10の短時間で測定を可能とする、2) 開発したマルチプレックスIM-MSを用いて、タンパク質の立体構造変化の温度依存性を観測することである。本研究の装置開発と実験を通じて、熱エネルギーにより立体構造が常に揺らいでいるタンパク質が分子認識などの機能を発現するメカニズムを解明するために必要な知見を得る。