質量分析計を用いた皮革製品の簡便な動物種鑑定法の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K02255
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 波多野 直哉 岡山大学, ヘルスシステム統合科学研究科, 特任講師 (10332280)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 質量分析 / ペプチド / 皮革 / 動物種鑑別

Outline of Annual Research Achievements

動物革製のかばん・衣料・手袋については、家庭用品品質表示法により雑貨工業品品質表示が定められ、これを一部でも使用したものには、動物種の鑑別が必須となっている。近年カシミヤ製品の不当表示が発覚したことから、消費者保護の観点からこの法律の厳格化が求められている。当初は皮革に含まれるDNAを用いたPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法での鑑定を念頭に置いていたが、革の加工処理の過程でDNAが損傷を受けるため、PCR法での鑑定が不可能であることが判明した。そのため、顕微鏡観察による鑑定が主となっているが、国内で生産される革製品だけでも、年間150万点を超え(平成27年度)、簡便かつ科学的な鑑定手法の確立が急務となっている。そこで、皮革に含まれるタンパク質を抽出し、酵素消化したペプチドを用いて、質量分析計による動物種鑑別法の確立を行うことを目的とする。
今年度は、「動物革製品からのタンパク質抽出法・酵素消化処理方の最適化の検討」を実施した。皮革を凍結乾燥後に粉砕したサンプルを用いて、(1)タンパク質抽出の温度・時間、(2)酵素消化処理時間、(3)質量分析に供するサンプル量に関する条件検討を行った。サンプル処理の条件の判断は、質量分析計によって検出されるペプチドの多様性によって検証を行った。その結果、3種類のコラーゲンタンパク質(I型コラーゲンα1鎖(COL1A1)、I型コラーゲンα2鎖(COL1A2)、III型コラーゲンα1鎖(COL3A1))由来のペプチドが、確実に数十種類検出されるようになった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

今年度の研究目的であった、「動物革製品に含まれるタンパク質の抽出・酵素消化処理法の最適化の検討」を実施し検討の結果、皮革に含まれるコラーゲンタンパク質由来の多様なペプチドを得ることができた。当初の計画通り、おおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究課題として「動物種に特異的なペプチドの探索」を行う。各動物革由来のペプチドを質量分析で解析し、ペプチドのアミノ酸配列を決定し、各動物種に特異的な配列のペプチドを探索する。これまでの研究結果より、加工された皮革からはコラーゲンタンパク質のみが検出されている。今回の研究対象となる動物の中には、進化学的な見地から非常に近縁な種を含んでいる。また、コラーゲンタンパク質は、生物にとって重要なタンパク質であり、進化的によく保存されている。以上のことから、各動物種に特異的なペプチドを検出することは、困難であることが予想される。
各動物種に特異的な配列をもつペプチドが検出できない場合は、動物種間でアミノ酸配列の異なる複数のペプチドをうまく組合わせて鑑別する方法を試行する。