2020 Fiscal Year Annual Research Report
高次生命現象に関わるタンパク質を解析できる単一細胞特異的プロテオーム解析法の開発
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20J00905
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
油屋 駿介 九州大学, 生体防御医学研究所, 特別研究員(PD)
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2020-04-24 – 2023-03-31
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| Keywords | プロテオミクス / Caenorhabditis elegans |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では線虫の単一神経細胞をアジド基で特異的に標識し、標識した細胞を50～100匹の線虫から回収することで、少数の線虫から目的神経細胞特異的なプロテオミクス解析を行うことを目的とする。本研究課題を行うために (1) 非天然アミノ酸による線虫一細胞特異的なタンパク質のin vivo標識 (2) 少数線虫個体から目的細胞特異的なタンパク質を調製するためのin capillary調製法の開発 の二点を行う。
本年度は(1) 線虫からのタンパク質抽出に関する基礎的な検討 (2)線虫神経細胞における変異型フェニルアラニル転移酵素（MuPheRS)の発現 (3) 非天然アミノ酸を含むタンパク質を回収可能な担体の開発の3点を実施した。
(1) 線虫からのタンパク質抽出に関する基礎的な検討:単一の線虫からタンパク質を抽出し、プロテオミクス解析に供したところ3000程度のタンパク質が抽出された。吸着の優先性やスループットを考慮し、線虫からのタンパク質の抽出はPCRチューブなどの微小空間で行い、そのタンパク質溶液をキャピラリー内に回収することとした。
(2) 線虫神経細胞におけるMuPheRSの発現：MuPheRSを全神経細胞・単一神経細胞 (AFD神経細胞とAWA神経細胞)に発現した線虫株を作成し、アジド化フェニルアラニンが目的の神経細胞に取り込まれていることを確認した。
(3) 非天然アミノ酸を含むタンパク質回収可能な担体の開発:非天然アミノ酸を含むタンパク質を回収可能なカラム担体を作成し、蛍光によって非天然アミノ酸を含むタンパク質が回収されていることを確認した。
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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
本年度は(1) 線虫からのタンパク質抽出に関する基礎的な検討 (2)線虫神経細胞における変異型フェニルアラニル転移酵素（MuPheRS)の発現 (3) 非天然アミノ酸を含むタンパク質を回収可能な担体の開発の3点を実施し、本研究計画の基礎的な検討を大まかに終了した。当初の計画では、(1)と(2)を完了させる予定であったが、当初の計画に加えて前倒しで(3)も実施できていることから、本年度の達成度合いはおおむね順調であると考えられる。
一方で、線虫神経細胞におけるMuPheRSに関しては当初予定していた種類より作成できた数が少なく、来年度継続的に株を作成する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は予定通り、アルキン標識担体の開発とそのキャピラリー中への充填、キャピラリー内でのサンプル調製法の最適化を行う。開発した担体とキャピラリー内でのサンプル調製法を組み合わせて、数10匹程度の全神経細胞にMuPheRSを発現する線虫株からのプロテオミクス解析を行う。
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