Development and application of high-throughput glycoproteomics using sialic acid linkage specific derivatization

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K06078
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 津元 裕樹 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 主任研究員 (00409385)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: グライコプロテオミクス / 質量分析 / 糖鎖 / 糖ペプチド / シアル酸 / 誘導体化

Outline of Annual Research Achievements

タンパク質の糖鎖修飾は、その構造多様性により様々な機能制御に関わるだけでなく、疾患や老化のバイオマーカーの可能性を秘めた重要な翻訳後修飾である。多くの糖鎖の末端にはN-アセチルノイラミン酸に代表されるシアル酸が、α2,3-結合あるいはα2,6-結合により付加（シアリル化）している。この結合様式の違いは細胞認識やタンパク質代謝などで重要な役割を果たしている。よって、シアリル化糖鎖の生物学的な意義を明らかにするためには、結合様式まで含めて解析することが重要である。
本研究課題では、シアル酸の結合様式まで容易に区別できるハイスループットなN型糖ペプチド解析法を開発してヒト血漿に応用し、糖鎖に着目したヒト健康長寿マーカーの開発を目的とする。具体的には、前処理のハイスループット化として96ウェルプレートを用いた血漿前処理法を確立し、横断・縦断コホートで収集された血漿のN型糖ペプチド解析を行う。
令和5(2023)年度は、市販のヒトプール血漿を用いて前処理法を検討した。血漿からアルブミンとIgGを除去してタンパク質沈殿後、再溶解して条件検討用血漿タンパク質溶液とした。血漿タンパク質溶液の還元、アルキル化、酵素消化、脱塩、シアル酸の結合様式特異的な誘導体化、N型糖ペプチドの濃縮までを96ウェルプレートで行い、LC-MS/MS解析を行った。その結果、同定されたN型糖ペプチドの数はウェル間でのばらつきが少なく、再現性の良い前処理法であることがわかった。

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、前処理のハイスループット化として96ウェルプレートを用いた血漿前処理法を確立することができたため、本研究課題はおおむね順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

横断研究への応用として、超百寿者群、90歳群、80歳群、70歳群への応用を検討する。また、縦断研究への応用として、3年ごとに収集・保存された同一人物の血漿を用いる。70歳群の3、6、9、12年後の追跡調査で炎症マーカー値が有意に上昇した群と変化していない群に分けて検体を抽出して解析する予定である。

Causes of Carryover

予定していた学会発表や英文校閲料の支出がなかったため。次年度の物品費に計上して消耗品の購入に使用する。