フーリエ変換質量分析計を用いた糖タンパク質糖鎖自動解析手法の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09558083
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 遠藤 玉夫 (財)東京都老人総合研究所, 糖鎖生物学部門, 研究室長 (30168827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 翼 (財)東京都老人総合研究所, 糖鎖生物学部門, 研究員 (40291132) ; 佐藤 雄治 (財)東京都老人総合研究所, 糖鎖生物学部門, 研究員 (90280768)
• Keywords: 質量分析計 / 糖蛋白質 / 糖鎖構造 / 蛍光標識 / メタステーブルイオン

Research Abstract

現在煩雑である糖鎖シークエンシングについて、糖鎖逐次分解法と質量分析計それぞれの利点を組み合わせた簡易解析技術の開発を目指した。酵素逐次分解法は、糖鎖シークエンシング技術で中心的な位置を占めているが、質量分析計と組み合わせることで、以下の様に分析の高精度化及び分析時間の短縮に成功した。マトリックス支援によるレーザー脱離イオン化法での飛行時間型質量分析計(MALDI-TOF/MS)で、2-aminobenzamide(2AB)標識糖鎖の各段階での酵素分解物の分子量を測定してみると、ゲルろ過カラム法の千分の一位の感度、つまり10フェントモルで良好なスペクトルを得、正確な分子量が決定できた。さらに、この方法は複数の検体を同時に測定でき、単糖の結合位置の違いによる影響を受けなかった。また、それぞれの分析に要する時間は、10分以内と大幅に短縮することに成功した。一方、同様に調製したサンプルでPSD(Post Source Decay)-modeの測定を試みた。2本鎖複合型糖鎖の2AB誘導体についてPSDにより生じるメタステーブルイオンを測定してみると、約2ピコモルのサンプル量で良好なスペクトルが得られた。得られたスペクトルを解析してみると、還元末端側から単糖が一個ずつ外れてゆく解裂と、非還元末端側から単糖が一個ずつ外れてゆく解裂の二通りのパターンがあることが明らかになった。このように質量分析計で得られるフラグメントイオンの解析から、糖鎖シークエンシング推定の可能性を見い出し、質量分析計を主体にした糖鎖解析の基盤技術が開発できた。今後様々な糖鎖に関しPSD-modeのスペクトルデータの蓄積を進めて行けば、糖鎖構造の予測が可能になるものと期待される。

Research Products

• [Publications] Tamao Endo: "Structural differences among serum IgA proteins of chimpanzee,Rhesus monkey and rat orgin" Molec.Immunol.34・7. 557-565 (1997)
• [Publications] Kiitiro Matsumura: "A role of dystroglycan in schwannoma cell adhesion to laminin" J.Biol.Chem.272・21. 13904-13910 (1997)
• [Publications] Naoyuki Tsuchiya: "Lectin Methods and Protocols" Humana Press, 11 (1998)