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質量分析イメージング法による線虫C.エレガンスのシングルセルレベル脂質マッピング

研究課題

研究課題/領域番号 16K07355
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 細胞生物学
研究機関神奈川県立保健福祉大学

研究代表者

木村 芳滋  神奈川県立保健福祉大学, 保健福祉学部, 准教授 (90274703)

連携研究者 瀬藤 光利  浜松医科大学, 医学部, 教授 (20302664)
研究協力者 石崎 逸子  
眞田 則明  
金子 朋未  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード質量分析イメージング法 / C. エレガンス / モデル生物 / 生体分子 / メタボローム / 質量分析イメージング法 (IMS) / 線虫C.エレガンス / TOF-SIMS / イメージングマススペクトロメトリー / IMS / 線虫 / 細胞構造・機能 / 飛行時間二次イオン質量分析法 / C.エレガンス
研究成果の概要

アルバックファイ社TRIFT VおよびION-TOF社のTOF-SIMSシステムを用いて線虫C.エレガンスの高解像度質量分析イメージング解析を行った.パラホルムアルデヒドで固定した線虫の凍結切片をITOスライドにマウントし,表面をArガスクラスターイオンビーム(Ar-GCIB)でスパッタリングすることで,シングルセルレベルでの脂肪酸,アミノ酸など生体分子の局在を解析できるようになった.また,主成分分析によりTOF-SIMSのイメージと,顕微鏡像を融合することで,より高解像度のイメージが得られた.また画像のピクセル数を減らすことで重要な低強度の二次イオンのイメージ強化に成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

脂質,アミノ酸などのタンパク質以外の生体分子はこれまで可視化する方法が少なく,分子の局在情報の取得が困難であった.本研究の研究成果により,生命科学の分野で広く用いられているモデル動物で質量分析イメージング法が利用できるようになった.今後,細胞レベルでの多くの生体分子の局在プロファイルの決定機構とその役割を明らかにすることが可能になり,将来的にはヒトを含めた高等動物に還元され,疾病の発病機構の解明や創薬などにつながることが期待される.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] コロンビア大学/生物科学部(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Environmental responsiveness of tubulin glutamylation in sensory cilia is regulated by the p38 MAPK pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Kimura Y, Tsutsumi K, Konno A, Ikegami K, Hameed S, Kaneko T, Kaplan OI, Teramoto T, Fujiwara M, Ishihara T, Blacque OE, Setou M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 8392-8392

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26694-w

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 脱グルタミン酸化2018

    • 著者名/発表者名
      木村芳滋,金子朋未
    • 雑誌名

      生体の科学

      巻: 69 ページ: 480-481

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Principal component analysis image fusion of TOF-SIMS and microscopic images and low intensity secondary ion enhancement by pixel reduction2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Takahashi, Takayuki Yamagishi, Satoka Aoyag, Dan Aoki, Kazuhiko Fukushima, Yoshishige Kimura
    • 雑誌名

      Journal of Vacuum Science & Technology B

      巻: 36 号: 3

    • DOI

      10.1116/1.5013218

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 質量分析イメージング法(IMS)を応用した線虫C.elegansの構造解析2019

    • 著者名/発表者名
      木村芳滋, 金子朋未, 青柳里果, 瀬藤光利
    • 学会等名
      第124回日本解剖学会総会・全国学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Environmental responsiveness of tubulin glutamylation in sensory cilia is regulated by the p38 MAPK pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshishige Kimura, Koji Tsutsumi, Alu Konno, Koji Ikegami, Saira Hameed, Tomomi Kaneko, Oktay Ismail Kaplan, Takayuki Teramoto, Manabi Fujiwara, Takeshi Ishihara, Oliver E. Blacque, Mitsutoshi Setou
    • 学会等名
      第70回日本細胞生物学会・第51回日本発生生物学会合同大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Application of Imaging Mass Spectrometry for C. elegans.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshishige Kimura, Tomomi Kaneko, Satoka Aoyagi
    • 学会等名
      EMBO Workshop: C. elegans development, cell biology and gene expression
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging mass spectrometry for C. elegans2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshishige Kimura, Tomomi Kaneko, Satoka Aoyagi
    • 学会等名
      21st International C. elegans Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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