2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of sensitive intracellular molecular analytical method by single-cell organelle injection and derivatization
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22K06551
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
水野 初 名城大学, 薬学部, 教授 (30457288)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉山 栄二 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (90806332)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | １細胞分析 / オルガネラ / メタボロミクス / 誘導体化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内のオルガネラに局在する分子のみを選択的かつ高感度に分析するために、ターゲットとしたオルガネラ内で誘導体化を行う「オルガネラ内誘導体化法」と、誘導体化された分子を質量分析で選択的に検出する「オルガネラ誘導体化分子の高感度質量分析法」を組み合わせた新規分析法を開発し、オルガネラメタボロミクスの実現を目指す。
２０２２年度は分析対象とするオルガネラを可視化するために、各オルガネラを蛍光染色する試薬の検討を行った。これにより、分析対象とする細胞内のオルガネラを蛍光顕微鏡観察により判別することができるようになる。オルガネラ内の微量成分を質量分析するために、アミノ基やカルボキシ基を持つアミノ基や有機酸に対して誘導体化を行い、イオン化効率の向上を目指したところ、有機酸で数十倍の感度向上を達成した。現在、誘導体化条件などの検討を行っている。細胞内オルガネラインジェクションについては、低侵襲細胞インジェクションシステムのセットアップが完了したので、２０２３年度からは実際に細胞へのインジェクション条件の検討を行う予定である。これらの研究で得られた知見について、学会発表および論文発表を行った。
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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
当初の計画通り、２０２２年度は細胞内のオルガネラに局在する微量成分を高感度かつ選択的に分析するために、質量分析の高感度化と分析対象とするオルガネラの可視化を中心に検討を行った。細胞内オルガネラに存在する微量分子を質量分析計で高感度検出するために、誘導体化を行いイオン化効率の向上を試みた。アミノ基やカルボキシ基を対象とした各種誘導体化試薬を用いて反応条件の検討や高感度質量分析条件の検討を行った。その結果、アミノ酸やTCA回路上の有機酸を用いた場合、誘導体化によって数10倍ほどのピーク強度向上が確認された。また、分析対象とする細胞内オルガネラ選択的にサンプリング、または誘導体化試薬を直接インジェクションするために、オルガネラを可視化するとともに質量分析計でも検出することが可能な蛍光試薬の検討を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画として、細胞内の様々なオルガネラに誘導体化試薬をインジェクションすることができる条件等の検討を行う。その際に使用する誘導体化試薬の検討や、必要に応じて合成を行う予定である。さらに、オルガネラ内で誘導体化された代謝物を質量分析するために、サンプリング方法や前処理、質量分析条件の各種検討を行う。これらの条件がある程度確定した後、培養細胞を用いたオルガネラごとの代謝物局在解析を行う。
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| Causes of Carryover |
2022年度に購入した物品（消耗品）のうち、消費税や割引などで生じた端数のため、3,832円の余剰金が発生しました。少額のため、次年度以降の使用計画に変更はありません。
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