2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Ultrahigh-throughput Technology for Single cell Metabolic Phenotyping
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20H02872
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
三浦 大典 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40532627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤村 由紀 九州大学, 農学研究院, 准教授 (20390304)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | MALDI-MS / singles cell / フェノタイピング / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請では、細胞単位での“物質的フェノタイプ”とも言われるメタボロームをプロファイルとして捉え、各々の“細胞の個性”を高解像度に捉える超高速・高感度分析法を開発し、疾患や薬剤投与などへの応答をフェノタイプとして捉える事を目標としている。MALDI-MSを用いた単一細胞を対象とした代謝プロファイリング法の確立を目指し、高感度かつ再現性の高いサンプル調製法の最適化を行うために、昨年度に引き続き動物細胞を模倣したW/Oドロップレットを用いた検討を進めた。蒸着法でマトリックスを供給した場合には単一細胞レベルの均一な表面構造を得ることは可能であるが、極端に感度が落ちることが知られている。一方で、マトリックスを蒸着法にて供給したのちごく穏和な条件で再結晶化する事で高い再現性かつ高感度なサンプル調製法を確立することに成功した。本条件下では空のドロップレットと、標準試薬としてATPやAcCoA、TCA回路中間体、アミノ酸など生体由来の様々な代謝物標品を含むドロップレットを質量分析によって独立に検出することが可能であった。その検出感度はsub-atto molレベルで十分に検出できるなど、非常に好感度であることが明らかとなった。さらに、各ドロップレット由来のシグナルを用いた多変量解析を行うことができる解析プラットフォームの整備も進めた。今後は実際の培養細胞を用い計画通り抗がん剤投与による代謝変動を確認する予定である。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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