2013 Fiscal Year Research-status Report
リピドミクス技術を用いた新規有害物質生物検定バイオマーカーの開発と応用
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25870769
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
青木 元秀 東京薬科大学, 生命科学部, 助教 (30418917)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 環境モニタリング / リピドミクス / バイオマーカー |
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| Research Abstract |
生体における脂質成分修飾や発現は、生体の恒常性の維持や、外来の生物や物質からの生体防御など、外部環境の変化に素早く応答している。脂質レベルで環境ストレスを検出し、その影響の程度を評価する手法を開発することは、新たなバイオアッセイ手段として応用できる可能性がある。近年、クロマトグラフィー手法による脂質分離と、質量分析計による検出同定解析を高度に融合させた、生体脂質成分を高感度に一斉解析するリピドミクス技術が目覚ましく発展し、医科学分野で疾病や感染の脂質バイオマーカーの開発などに多数の実績を挙げている。本研究では、この先端的リピドミクス技術を新たに化学物質の環境モニタリングに適用して、既知の有害物質への環境指標モデル生物の脂質応答パターンの収集方法を確立し、環境中の有害物質を迅速に検出する特異性の高い新規のバイオマーカーを探索し、バイオマーカーの発現プロファイルから未知の物質であっても有害性を評価できるアッセイ法の開発を目指している。
本年度は、水圏環境指標生物である微細藻類の一種であるラン藻の脂質をLC-MS/MSを用いて一斉に解析する分析条件について検討し、最適化した分析法を確立した。さらに、確立した分析方法を用いて数種類の既知有害金属イオンへの生体応答プロファイルを解析し、重金属に応答する脂質バイオマーカーを探索することが可能であるか検証したところ、被検物質の違いを反映するバイオマーカー候補となるシグナルを多数捕らえることに成功した。
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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
本研究計画では、環境試料中の有害物質をリピドミクス技術を応用して同定・検出する技術の開発を達成するために、１）環境指標生物のリピドミクス技術による生体物質プロファイリング法の確立、２）有害物質への応答プロファイルの収集、３）環境評価バイオマーカーを利用した有害物質同定データベースの構築、４）環境資料中の有害物質の検出・同定能力の評価の４つのステップ（マイルストーン）を設定している。平成２５年度は当初計画に従って、ステップ１）および２）にあたる、微細藻類をモデル生物とした脂質プロファイリング条件の検討および環境指標生物の脂質組成における既知の有害物質への応答パターンの収集を実施した。その結果、水圏環境指標生物である微細藻類の一種であるラン藻の脂質をLC-MS/MSを用いて一斉に解析する分析条件について検討し、最適化した分析法を確立した。さらに、確立した分析方法を用いて数種類の既知有害金属イオンへの生体応答プロファイルを解析し、重金属に応答する脂質バイオマーカーを探索することが可能であるか検証したところ、被検物質の違いを反映するバイオマーカー候補となるシグナルを多数捕らえることに成功した。以上、研究はおおむね計画通りに順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
環境試料中の有害物質をリピドミクス技術を応用して同定・検出する技術の開発を達成するために、平成２５年度に確立された微細藻類をモデル生物としたLC-MS/MSを用いた脂質プロファイリング技術を駆使して、既知の有害物質への応答パターンを収集する。化学物質応答プロファイルから物質同定に有用な脂質バイオマーカーの候補を探索する。見出された環境指標バイオマーカー候補に関して、その検出特異性と感度観点から評価し、選抜。これら候補に関して可能な限り同定も試みる。見出された環境指標バイオマーカーについて、その質量や発現パターンなどの特徴のデーターベースをコンピュータ上に構築する計画である。得られた研究成果は、必要に応じて学術雑誌・学会等を活用して公表することを計画している。
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