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2010 Fiscal Year Annual Research Report

低エネルギーフォトンによる生体分子の修飾・代謝の計測

Planned Research

Project AreaMolecular Science for Supra Functional Systems ? Development of Advanced Methods for Exploring Elementary Process
Project/Area Number 19056003
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

粟津 邦男  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30324817)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 間 久直  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70437375)
石井 克典  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20512073)
Keywords質量分析 / タンパク質 / MALDI / イオン化メカニズム / 試料溶媒 / 水
Research Abstract

マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)による質量分析はタンパク質などの生体分子を含む様々な高分子の分析法として広く用いられている。しかし、MALDIは未だその反応機序の解明には至っておらず、反応機序の解明によってイオン化効率や再現性を向上させることができれば、MALDIのさらなる応用が期待できる。本研究では、これまでMALDIの理論モデルで無視されていた試料溶媒に注目し、溶媒の水がイオン化に強く影響していることを明らかにし、レーザー照射強度に応じてイオン化過程が異なっている可能性を示すことができた。
溶媒として水、メタノール、エタノール、アセトニトリル、テトラヒドロフランを用いた。各溶媒を用いてペプチド(angiotensinII)を1pmol/μL、マトリックス(2,5-dihydroxybenzoic acid)を10mg/mLの濃度で溶解させ、両溶液を1:1(v/v)の割合で混合した。この試料溶液1μLをサンプルプレートに滴下し、乾燥させた後、紫外レーザーによりイオン化させて飛行時間型質量分析計で分析した。その結果、ペプチドイオンの信号は水を溶媒として用いた場合に最も強く検出された。しかしながら、溶媒にアセトニトリル、テトラヒドロフランを用いた場合、レーザー強度を上げるとペプチドイオン信号強度の上昇が見られた。これらの結果より、ペプチドは水溶液中でイオン化しており、レーザー強度がイオン化閾値に近い場合は乾燥させた試料中に残留した水溶媒がペプチドのイオン化に影響していること、およびレーザー強度が高い場合は気相での反応によるイオン化が起こっていることが示唆された。

  • Research Products

    (14 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Evaluation of a delay-line detector combined with analog-to-digital converters as an ion detection system for stigmatic imaging mass spectrometry2011

    • Author(s)
      Hidetoshi Yoshimura, Hisanao Hazama, Jun Aoki, Michisato Toyoda, Yasuhide Naito, Kunio Awazu
    • Journal Title

      Jpn. J. Appl. Phys.

      Volume: 50 Pages: 056701

    • DOI

      DOI:10.1143/JJAP.50.056701

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a stigmatic mass microscope using laser desorption/ionization and a multi-turn time-of-flight mass spectrometer2011

    • Author(s)
      Hisanao Hazama, Hidetoshi Yoshimura, Jun Aoki, Hirofumi Nagao, Michisato Toyoda, Katsuyoshi Masuda, Kenichi Fujii, Toshio Tashima, Yasuhide Naito, Kunio Awazu
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Optics

      Volume: 16 Pages: 046007-1-046007-7

    • DOI

      10.1117/1.3561091

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-energy electron transfer dissociation using a tandem time-of-flight mass spectrometer with an electrospray ionization ion source2010

    • Author(s)
      Hirofumi Nagao, Shuichi Shimma, Shigeo Hayakawa, Kunio Awazu, Michisato Toyoda
    • Journal Title

      European Journal of Mass Spectrometry

      Volume: 16 Pages: 551-556

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a tandem time-of-flight mass spectrometer with an electrospray ionization ion source2010

    • Author(s)
      Hirofumi Nagao, Shuichi Shimma, Shigeo Hayakawa, Kunio Awazu, Michisato Toyoda
    • Journal Title

      Journal of Mass Spectrometry

      Volume: 45 Pages: 937-943

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Infrared laser therapy using IR absorption of biomolecules2010

    • Author(s)
      Kunio Awazu, Katsunori Ishii, Hisanao Hazama
    • Organizer
      The 3rd International Photonics and Opto Electronics Meetings (POEM 2010)
    • Place of Presentation
      Wuhan Science & Technology Convention & Exhibition Center, Wuhan, China
    • Year and Date
      20101103-20101105
  • [Presentation] Development of selective laser treatment techniques using mid-infrared tunable nanosecond pulsed laser2010

    • Author(s)
      Katsunori Ishii, Masayuki Saiki, Hisanao Hazama, Kunio Awazu
    • Organizer
      32nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • Place of Presentation
      Buenos Aires Sheraton Hotel, Buenos Aires, Argentina
    • Year and Date
      20100831-20100904
  • [Presentation] Dependences of ionization efficiencies of peptide on solvent in matrix-assisted laser desorption/ionization2010

    • Author(s)
      Satoshi Furukawa, Hisanao Hazama, Kunio Awazu
    • Organizer
      58th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics
    • Place of Presentation
      Salt Palace Convention Center, Salt Lake City, UT, USA
    • Year and Date
      20100523-20100527
  • [Presentation] Mid Infrared Laser Therapy2010

    • Author(s)
      Kunio Awazu, Katsunori Ishii, Hisanao Hazama
    • Organizer
      The 7th Asia-Pacific Laser Symposium (APLS 2010)
    • Place of Presentation
      Seogwipo KAL Hotel, Jeju Island, Korea(招待講演)
    • Year and Date
      20100511-20100515
  • [Presentation] 低エネルギーフォトンによる生体分子の修飾・代謝の計測2010

    • Author(s)
      粟津邦男, 石井克典, 間久直
    • Organizer
      特定領域研究「高次系分子科学」第4回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東北大学片平さくらホール,宮城県仙台市
    • Year and Date
      2010-11-25
  • [Presentation] マトリックス支援レーザー脱離イオン化法における試料溶媒とイオン化効率の関係2010

    • Author(s)
      古川智史, 間久直, 粟津邦男
    • Organizer
      レーザー学会第402会研究会(レーザー医学・生物学応用)
    • Place of Presentation
      広島県情報プラザ,広島県広島市
    • Year and Date
      2010-09-03
  • [Presentation] マトリックス支援レーザー脱離イオン化のメカニズム解明に向けて2010

    • Author(s)
      間久直, 粟津邦男
    • Organizer
      第58回質量分析総合討論会/第1回アジア・オセアニア質量分析会議
    • Place of Presentation
      エポカルつくば,茨城県つくば市(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Presentation] マトリックス支援レーザー脱離イオン化法の試料溶媒によるペプチドのイオン化効率の比較2010

    • Author(s)
      古川智史, 間久直, 粟津邦男
    • Organizer
      第58回質量分析総合討論会/第1回アジア・オセアニア質量分析会議
    • Place of Presentation
      エポカルつくば,茨城県つくば市
    • Year and Date
      2010-06-18
  • [Book] 次世代光医療-レーザー技術の臨床への橋渡し-第3章光と生体組織との相互作用2010

    • Author(s)
      粟津邦男, 間久直
    • Total Pages
      24-33
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 次世代光医療-レーザー技術の臨床への橋渡し-第16章生体分子振動領域での新しいレーザー診断・治療2010

    • Author(s)
      石井克典, 粟津邦男
    • Total Pages
      171-183
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2013-06-26  

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