質量分析法を用いたニトロシル化タンパク質の高感度分析法の開発

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25860023
• 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, 研究員 (00409385)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: S-ニトロシル化 / 質量分析 / プロテオーム / 分析化学

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、タンパク質のシステイン残基に対する一酸化窒素による翻訳後修飾であるS-ニトロシル化について、質量分析法を用いて解析するための分析手法の開発を目的とし、「新規S-ニトロシル基還元剤の開発」（研究項目A）および「S-ニトロシル化部位特異的誘導体化法の開発」（研究項目B）の二つの研究項目について実施した。
平成２６年度も継続して研究項目AおよびBについて検討した。研究項目Aでは、分子内ジスルフィド結合あるいはS-ニトロシル化システインを有する合成ペプチドを用い、還元剤による反応生成物を質量分析法により解析した。その結果、化合物Xが分子内ジスルフィド結合を還元せず、S-ニトロシル基を効率的に還元することがわかった。一方、研究項目Bでは、S-ニトロシル化ペプチドと水溶性トリアリールフォスフィン誘導体TXPTSの反応条件および精製法の最適化を行い、簡便かつ容易に誘導体化反応が進行することがわかった。また、質量分析法によりシステイン残基に特徴的な修飾反応が起こることもわかり、S-ニトロシル化部位のマーカーとなる可能性が示唆された。
本研究により、化合物XはS-ニトロシル化タンパク質/ペプチド濃縮法におけるS-ニトロシル基の還元剤として有用であることがわかった。よって、従来法と比較して選択的かつ高感度なS-ニトロシル化プロテオーム解析が可能になると考えられ、これまでは困難であった内在性のS-ニトロシル化タンパク質の解析が期待される点で重要である。また、質量分析法ではS-ニトロシル化部位の解析が困難であるが、TXPTSによるシステイン残基の特徴的な修飾は部位を容易に推定できる可能性がある点で重要でる。