2021 Fiscal Year Annual Research Report
Single-cell metabolomic and proteomic analyses in cancer cells by a novel mass spectrometry-based analytical system
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19K05167
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
和泉 自泰 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (70622166)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 1細胞メタボローム解析 / 1細胞プロテオーム解析 / シングルセル / 1細胞解析 / がん細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，1細胞ショットガンプロテオーム解析を実施するためのシステム統合を検討した．具体的な操作方法としては，半自動ナノピペットデバイスを使用して細胞サンプリングキャピラリー内に細胞溶解バッファー，ターゲット細胞，細胞溶解バッファー，トリプシン溶液の順に顕微鏡下で連続的に吸引した．次に，細胞サンプリングキャピラリーを50 ℃のオーブン内で30分間反応させることにより，ペプチド消化物を得た．この新たな1細胞プロテオーム解析のための試料調製法 (in-line sample preparation for efficient cellular proteomics, ISPEC-P 2.0) は従来のISPEC-P 1.0と比較して1細胞のサンプル調製にかかる時間が2時間から1時間に短縮された．次にISPEC-P 2.0の実用性について，カラム内径のダウンサイジング（内径30μm）と 密閉型Nano-ESIイオンソースを用いた高感度Nano-LC/MS/MSプロテオーム分析システムを用いて評価した．その結果，HeLa1細胞から421ペプチド，166タンパク質の同定に成功した．
最後に，開発した超高感度解析システムを用いて，細胞周期の進行をリアルタイムに観察可能なFucci (Fluorescent Ubiquitination-based Cell Cycle Indicator) HeLa 細胞の細胞周期ごとのタンパク質の情報の取得を行った．顕微鏡下で蛍光を指標にG1、S、G2/M期の細胞を各10個ずつキャピラリー内に回収処理しショットガンプロテオーム解析による比較を行った．その結果G1期，S期，G2/M期からそれぞれ460，396，564種類のタンパク質を同定することに成功した．
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[Journal Article] Comparative evaluation of plasma metabolomic data from multiple laboratories.2022
Author(s)
Nishiumi S#*, Izumi Y#*, Hirayama A#*, Takahashi M, Nakao M, Hata K, Saigusa D, Hishinuma E, Matsukawa N, M Tokuoka S, Kita Y, Hamano F, Okahashi N, Ikeda K, Nakanishi H, Saito K, Yokota Hirai M, Yoshida M, Oda Y, Matsuda F, Bamba T.
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Journal Title
Metabolites
Volume: 12(2)
Pages: 135
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Targeting leukemia-specific dependence on the de novo purine synthesis pathway.2022
Author(s)
Yamauchi T, Miyawaki K, Semba Y, Takahashi M, Izumi Y, Nogami J, Nakao F, Sugio T, Sasaki K, Pinello L, Bauer DE, Bamba T, Akashi K, Maeda T*.
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Journal Title
Leukemia
Volume: 36(2)
Pages: 383-393
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Differential effect of canagliflozin, a sodium-glucose cotransporter (SGLT2) inhibitor, on slow and fast skeletal muscles from nondiabetic mice.2022
Author(s)
Otsuka H, Yokomizo H*, Nakamura S, Izumi Y, Takahashi M, Obara S, Nakao M, Ikeda Y, Sato N, Sakamoto R, Miyachi Y, Miyazawa T, Bamba T, Ogawa Y*.
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Journal Title
Biochem. J.
Volume: 479(3)
Pages: 425-444
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Kastor and Polluks polypeptides encoded by a single gene locus cooperatively regulate VDAC and spermatogenesis.2022
Author(s)
Mise S#, Matsumoto A#*, Shimada K, Hosaka T, Takahashi M, Ichihara K, Shimizu H, Shiraishi C, Saito D, Suyama M, Yasuda T, Ide T, Izumi Y, Bamba T, Kimura-Someya T, Shirouzu M, Miyata H, Ikawa M, Nakayama KI*.
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Journal Title
Nat. Commun.
Volume: 13(1)
Pages: 1071
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Skeletal muscle-specific Keap1 disruption modulates fatty acid utilization and enhances exercise capacity in female mice.2021
Author(s)
Onoki T, Izumi Y, Takahashi M, Murakami S, Matsumaru D, Ohta N, Wati SM, Hatanaka N, Katsuoka F, Okutsu M, Yabe Y, Hagiwara Y, Kanzaki M, Bamba T, Itoi E, Motohashi H*.
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Journal Title
Redox Biol.
Volume: 43
Pages: 101966
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Porphyromonas gingivalis induces entero-hepatic metabolic derangements with alteration of gut microbiota in a type 2 diabetes mouse model.2021
Author(s)
Kashiwagi Y#, Aburaya S#, Sugiyama N#, Narukawa Y, Sakamoto Y, Takahashi M, Uemura H, Yamashita R, Tominaga S, Hayashi S, Nozaki T, Yamada S, Izumi Y, Kashiwagi A, Bamba T, Ishihama Y, Murakami S*.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 11(1)
Pages: 18398
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Comparison of kit-based metabolomics with other methodologies in a large cohort, towards establishing reference values.2021
Author(s)
Saigusa D*, Hishinuma E, Matsukawa N, Takahashi M, Inoue J, Tadaka S, Motoike I N, Hozawa A, Izumi Y, Bamba T, Kinoshita K, Ekroos K, Koshiba S, Yamamoto M.
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Journal Title
Metabolites
Volume: 11(10)
Pages: 652
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Enzyme systems involved in glucosinolate metabolism in Companilactobacillus farciminis KB1089.2021
Author(s)
Watanabe H#, Usami R#, Kishino S#, Osada K, Aoki Y, Morisaka H, Takahashi M, Izumi Y, Bamba T, Aoki W, Suganuma H, Ogawa J*.
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Journal Title
Sci. Rep.
Volume: 11(1)
Pages: 23715
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Remote solid cancers rewire hepatic nitrogen metabolism via host nicotinamide-N-methyltransferase2021
Author(s)
Rin Mizuno, Hiroaki Hojo, Masatomo Takahashi, Soshiro Kashio, Sora Enya, Motonao Nakao, Riyo Konishi, Junzo Hamanishi, Hiroshi Kawamoto, Masaki Mandai, Yutaka Suzuki, Masayuki Miura, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi, 〇Shinpei Kawaoka
Organizer
6th Cancer Cachexia Conference
Int'l Joint Research
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