| 研究課題/領域番号 |
15013252
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
冨田 勝 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60227626)
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| 研究分担者 |
曽我 朋義 慶應義塾大学, 環境情報学部, 助教授 (60338217)
金井 昭夫 慶應義塾大学, 環境情報学部, 助教授 (60260329)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2004
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| 研究課題ステータス |
完了 (2004年度)
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| 配分額 *注記 |
32,000千円 (直接経費: 32,000千円)
2004年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
2003年度: 16,000千円 (直接経費: 16,000千円)
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| キーワード | コンピュータシミュレーション / E-CELL / メタボローム / 細菌 / 大腸菌 / 代謝物質 / CE-MS / バイオインフォマティックス / バクテリア / CE / MS / 反応速度式 / モデリング / バイオインフォマティクス |
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| 研究概要 |
細菌の代謝に関するコンピュータシミュレーションを目的として、その具体的なパラメータ取得のため、網羅的な代謝物質の分析、同定をキャピラリー電気泳動-質量分析計(CE-MS)法を用いて行なっている。これまで、微生物、植物、動物細胞に存在する代謝物質を網羅的に抽出する方法を開発した。さらに、3種類の分析条件で、陽イオン性、陰イオン性代謝物質およびヌクレオチド類を一斉に測定、定量することを可能にした。本年度は
1.キャピラリー電気泳動-タンデム質量分析法(CE-MS灘S)、-飛行時間質量分析法(CE-TOF-MS)、-イオントラップ質量分析法(CE-ITMS)を開発し、標準物質のMSスペクトルを測定した。
2.人工知能技術Artificial Neural Networkを用いて、化合物の構造式からCEの泳動時間を推定する方法を開発した。本方法を用いることで、CE-MSによる代謝物質の分析結果を自動的に判断し、物質毎に分類、定量していくことが可能になった。
3.大腸菌の組換え体蛋白質を用いた試験管内酵素反応系の確立とこの系を用いた代謝物質の変動解析を行なった。特に、解糖系を中心に主たる代謝酵素の組換え体蛋白質の産生、精製および試験管内反応系の構築を行い。各酵素のKm値、Vmax値などをはじめとしたキネティクパラメータの取得を行なった。さらに複数の酵素を用いて、その代謝物質の変動を時系列でCE-MSにて解析することにより、"In vitro解糖系"の開発にも成功した。
4.公共のデータベースによる既知情報、試験管内で取得した酵素のキネティクス等を用いて、190反応からなる代謝大規模モデルのプロトタイプをE-CELL上に構築した。このモデルに含まれる代謝経路は解糖系、TCA回路、電子伝達系、ペントースリン酸回路、プリン・ピリミジン生合成系などであり、基本的な代謝経路は構築できた。
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