クライオ質量分析による単一細胞内物質分布直接観察法の研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12206037
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 高橋 勝利 北陸先端科学技術大学院大学, 知識科学研究科, 助手 (00271792)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内藤 康秀 北陸先端科学技術大学院大学, 材料科学研究科, 助手 (40237186)
• Keywords: クライオMALDI / 質量分析 / 単一細胞内物質分布 / フーリエ変換質量分析装置 / 4重極イオンガイド

Research Abstract

(1)【クライオMALDI用試料作成法の検討】細胞試料を極低温ステージに装着し、パルスレーザー光を照射して生成したイオンの質量電荷比を質量分析装置で測定して局在している物質の同定を行う。これを細胞内の様々な箇所で行うことにより、細胞内における物質分布のイメージングを行うことを考えている。このための試料調製として、サンドイッチフラクチャー法により大腸菌の急速凍結・割断・凍結乾燥を行うことを考え、条件探索を行った。残念ながらクライオMALDIステージが完成していないため、予備実験として割断・凍結乾燥試料に2.5-dihydroxybenzoic acid(DHBA)溶液を滴下し風乾後、N2パルスレーザーMALDI-TOF質量分析計によって生成イオンの観測を行った。今後、使用マトリックスの選定、質量分析パラメータの最適化等を実施する必要が認められた。
(2)【フーリエ変換質量分析装置の超高感度化】細胞内物質分布の直接観察には極限の超高感度検出が必要である。本年度は超高感度フーリエ変換質量分析装置をさらに超高感度化する改造を行った。フーリエ変換質量分析装置を超高感度化するための要となるのがイオン源から検出部へイオンを高効率に輸送するための、広い質量範囲にイオン透過特性を持つ4重極イオンガイドの導入である。4重極イオンガイドのイオン透過性シミュレーションを実施し、高分子量蛋白質イオンの透過性能を格段に向上するための4重極イオンガイド設計を行い、製作を開始した。現在、4重極イオンガイドの一部とイオン源真空チャンバー、連結部のベローズフランジの製作は完了しているが、他の部品とクライオMALDIステージは製作中である。製作終了後、速やかに特性評価を行う予定である。