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牛乳プロテオーム解析用プロテオタイピックペプチドライブラリ作成と各種分析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K02400
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分08030:家政学および生活科学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

一法師 克成  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, 上級研究員 (30355606)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードターゲット・プロテオミクス / プロテオティピックペプチド / 牛乳 / ヤギ乳 / alpha-S1-casein / beta-lactoglobulin / LC/MS/MS / タンパク質 / ラクトトランスフェリン
研究開始時の研究の概要

本研究では、牛乳および乳製品の加工特性、機能性やアレルゲン性などに関与するタンパク質集団(以下、牛乳プロテオームとする)を、ターゲット・プロテオミクスの経験のないLC/MS/MSの利用者も含めて、迅速かつ容易に定量し、解析することを可能にする牛乳プロテオーム解析用プロテオタイピックペプチドライブラリを作成する。さらに、本ライブラリの有用性を示すため、その応用例として、機能性タンパク質であるラクトフェリンの定量法を開発する。本ライブラリは、牛乳プロテオームを対象とする各種研究等に広く利用される研究基盤となる。

研究実績の概要

牛乳の主要なアレルゲンであるcasein類は、加熱による影響を受けにくい。この中で、牛乳タンパク質の約30%を占め、最も多く含まれているalpha-S1-caseinは、多数のIgEエピトープをもちアレルゲン性が高い。また、牛乳タンパク質の約10%を占めるbeta-lactoglobulinも代表的なアレルゲンである。alpha-S1-caseinとbeta-lactoglobulinは、ともに人乳には存在しないタンパク質である。
alpha-S1-caseinを産生できないヤギが、高頻度にSwedish Landraceに存在することが報告されている。そこで、国内で流通しているヤギ乳のalpha-S1-casein量を明らかにすることを主な目的として、牛乳およびヤギ乳のalpha-S1-caseinとbeta-lactoglobulin 由来の共通のプロテオティピックペプチドをSelected Reaction Monitoring(SRM)で検出する、高速液体クロマトグラフィー/タンデム質量分析計(LC/MS/MS)を用いた、牛乳とヤギ乳のalpha-S1-caseinとbeta-lactoglobulinの比較定量法を構築した。
本定量法を用いて、市販の牛乳とヤギ乳(粉乳を含む)のalpha-S1-caseinとbeta-lactoglobulinを比較定量したところ、ヤギ乳(粉乳を含む)のalpha-S1-casein量は、牛乳のalpha-S1-casein量より少なかったが、alpha-S1-caseinが検出されないヤギ乳サンプルはなかった。一方、beta-lactoglobulinについては、alpha-S1-caseinのような、牛乳とヤギ乳間に大きな違いはなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の研究実施計画通りに進捗している。

今後の研究の推進方策

lactophorin(別名:glycosylation-dependent cell adhesion molecule 1)は、milk fat globule membrane (MFGM)上に存在するリン酸化糖タンパク質である。牛乳のlactophorinは、抗ロタウィルス活性や抗細菌活性が報告されており、また、牛乳の加工において、安定な乳化特性を示す。これら有用な性質を有するlactophorinについて、牛乳およびヤギ乳の含有量を比較するため、牛乳およびヤギ乳のlactophorinに共通のプロテオティピックペプチドを用いたLC/MS/MSによる定量法を構築する。また、本定量法を用いて、粉乳を含めた市販の牛乳およびヤギ乳のlactophorinを比較定量する。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 牛乳およびヤギ乳のalpha-S1-caseinとbeta-lactoglobulinの比較定量2023

    • 著者名/発表者名
      一法師克成
    • 学会等名
      日本分析化学会第72年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] LC/MS/MSを用いた牛乳およびヤギ乳タンパク質の比較定量2022

    • 著者名/発表者名
      一法師克成
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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