2020 Fiscal Year Research-status Report
Water-in-oil method for single-cell proteomics
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19K05544
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
増田 豪 熊本大学, 大学院生命科学研究部(薬), 助教 (70383940)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宇都 甲一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (30597034)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | プロテオミクス / 高感度分析 / 1細胞オミクス / 油中液滴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質はDNAのように増幅することができない。そのため、1細胞プロテオミクスを実現するには、細胞から回収されたタンパク質をいかに損失することなく質量分析計に到達させるかがポイントとなる。申請者は、油中に形成した微少な液滴中でタンパク質の前処理をすることで、プラスチック容器との接面積が縮小し回収率が劇的に改善することを見出している。また、液滴にビーズを添加することで回収率が上昇することも見出している。本申請課題では、この油中液滴法を改良することで1細胞プロテオミクスの達成を目指している。
2019年度までは、あらかじめ抽出したタンパク質溶液やペプチド溶液を用いて油中液滴法の効果を評価してきた。実際に1細胞プロテオミクスを行う際には、細胞を初期試料として用いる。そこで2020年度は、細胞から油中液滴法を開始して回収率を溶液消化法と比較した。細胞はセルソーターで油中に直接射出導入した。100細胞を用いて油中液滴法を行った場合、従来法である溶液消化法と比べて回収率が約10倍に向上した。また、96-well plateで一度に60種類の試料についてパラレルで油中液滴法を行った。15種類の多発性骨髄腫細胞株について、10000細胞を用いた溶液消化法と100細胞を用いた油中液滴法で得られたプロテオミクスデータを比較した。UMAP解析を行ったところ、前処理方法が違っていても同じ細胞種同士が近傍に配置された。このことから、油中液滴法では、従来法と同等のプロテオミクスデータが得られることが示された。今年度も計画通りに進行しており、次年ではLC-MSの感度を向上させることで1細胞プロテオミクスを達成する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
細胞を初期試料として油中液滴法を行うことが確認され、油中液滴法の実用性が検証された点は非常に大きな前進であった。一方で、LC-MSの感度向上目標は達成されていない。また、油中液滴用容器の評価を実施していない。
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| Strategy for Future Research Activity |
前処理の自動化を目的として、1536-well対応の液体ハンドリングロボットを導入した。2021年度は、当該ロボットを油中液滴法に最適化する。また、共同研究で作製している油中液滴用容器について回収率の評価を行う。最終的には前処理の自動化を行うことで、ハイスループットな1細胞プロテオミクスを達成する。
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[Journal Article] Lysine Demethylase 5A is Required for MYC Driven Transcription in Multiple Myeloma2021
Author(s)
Ohguchi H, Park PMC, wang T, Gryder BE, Ogiya D, kurata K, zhang X, Li D, pei C, Masuda T, Johansson C, Wimalasena VK, Kim Y, Hino S, Usuki S, Kawano Y, Samur MK, Tai Y-T, Munshi NC, Matsuoka M, Ohtsuki S, Nakao M, Minami T, Lauberth S, Khan J, Oppermann U, Durbin AD, Anderson KC, Hideshima T, Qi J
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Journal Title
Blood Cancer Discovery
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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