2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Multifaceted Proteins: Expanding and Transformative Protein World |
|---|
| Project/Area Number |
20H05930
|
|---|
| Research Institution | Niigata University |
|---|
Principal Investigator |
松本 雅記 新潟大学, 医歯学系, 教授 (60380531)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
|
| Keywords | プロテオミクス / 質量分析 / プロテオゲノミクス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
近年、未知のオープンリーディングフレームの発見や非典型的な翻訳開始や終結などが多数見出されており、実際のプロテオームはより複雑でこれまでの常識の範囲の中では探出せないタンパク質を多数含んでいる可能性が高まっている。このような未知のプロテオームの探索には、核酸オミクス解析等で得られた情報を用いて質量分析データを解析する、いわゆるプロテオゲノミクスの利用が考えられる。本研究では、さまざまな先端技術を取り入れることで新たなプロテオゲノミクスの枠組みである『仮説駆動型プロテオゲノミクス解析基盤』を創出を目指す。
R３年度は、超高出力定量プロテオーム解析システムの確立を行い、前年度に開発したデータベースや内部標準タンパク質作製法と統合して仮説駆動型プロテオゲノミクス解析基盤を構築した。具体的には、測定法としてData-independent acquisition (DIA)と呼ばれる手法を取り入れた。さらに、イオンモビリティーによる気相分画法を利用することで、より高深度の解析を可能とした。データ解析法としては既存のソフトウェアであるDIA-NNを用いたLibrary-free search法を利用した。しかし、DIAN-NNは内部標準を用いた定量に十分に対応していないことから、DIA-NNの結果を用いて内部標準ペプチドを含むデータを再解析する手法を開発し、独自に開発している定量解析環境であるiMPAQT-Quantに実装した。さらに、より微量なタンパク質の検出を可能とするため、内在性シグナルが検出できなかったペプチドに対して、内部標準トリガーで超高感度ターゲットプロテオミクを実施する手法であるSequentially Linked Mass spectrometry（SLiM）法を考案し、その解析ワークフローをiMPAQT-Quantに実装した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
前年度準備したさまざまな要素技術を統合して、新たな質量分析計の導入後すぐに本計画で予定している実験を滞りなく進めることができた。また、今年度導入したハイスループット型のHPLCを連結したことで、質量分析計による測定スループットが飛躍的に向上し、本研究計画はもとより、領域内共同研究に関しても予定以上に進展している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究計画において最も重要な高深度と高スループットを両立したプロテオーム解析基盤を予定通り確立することができた。これを踏まえて、R4年度は、その性能や信頼性評価のためのフィージビリティー研究を実施するとともに、本領域内外で得られるリボソームプロファイリングデータを取り込み未開拓プロテオームデータベースの拡充を図る。すでに、予備的なデータ取り込みの検証は完了しており、今後得られてくるデータは迅速に格納できると思われる。次に、本解析基盤によって次世代型のプロテオゲノミクスが実施可能かを検証する。これに併せて、見出されてきた新規翻訳産物の機能解析を網羅的に実施可能な機能プロテオミクスの解析基盤の開発に着手する。これらの解析で得られるデータは領域内で積極的に公開するとともに、確立した技術の共有等を介して領域内共同研究を進め、未開拓プロテオームの実態解明を目指す。
|
-
[Journal Article] Multi-omics-based label-free metabolic flux inference reveals obesity-associated dysregulatory mechanisms in liver glucose metabolism2022
Author(s)
Uematsu S, Ohno S, Tanaka KY, Hatano A, Kokaji T, Ito Y, Kubota H, Hironaka KI, Suzuki Y, Matsumoto M, Nakayama KI, Hirayama A, Soga T, Kuroda S.
-
Journal Title
iScience
Volume: 25
Pages: 103787～103787
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] A ubiquitin-like protein encoded by the “noncoding” RNA TINCR promotes keratinocyte proliferation and wound healing2021
Author(s)
Nita A, Matsumoto A, Tang R, Shiraishi C, Ichihara K, Saito D, Suyama M, Yasuda T, Tsuji G, Furue M, Katayama B, Ozawa T, Murata T, Dainichi T, Kabashima K, Hatano A, Matsumoto M, Nakayama KI.
-
Journal Title
PLOS Genetics
Volume: 17
Pages: e1009686
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
[Journal Article] Candesartan prevents arteriopathy progression in cerebral autosomal recessive arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy model2021
Author(s)
Kato T, Manabe RI, Igarashi H, Kametani F, Hirokawa S, Sekine Y, Fujita N, Saito S, Kawashima Y, Hatano Y, Ando S, Nozaki H, Sugai A, Uemura M, Fukunaga M, Sato T, Koyama A, Saito R, Sugie A, Toyoshima Y, Kawata H, Murayama S, Matsumoto M, Kakita A, Hasegawa M, Ihara M, Kanazawa M, Nishizawa M, Tsuji S, Onodera O.
-
Journal Title
Journal of Clinical Investigation
Volume: 131
Pages: e140555
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
-
-
-
-
-
