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白血病単一細胞分岐鎖アミノ酸代謝特性解析のためのマイクロ分離分析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21H02613
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分47020:薬系分析および物理化学関連
研究機関東京大学

研究代表者

角田 誠  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 准教授 (10323453)

研究分担者 船津 高志  東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 教授 (00190124)
伊藤 貴浩  京都大学, 医生物学研究所, 教授 (00323452)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワードアミノ酸 / がん / クロマトグラフィー / 液体クロマトグラフィー
研究開始時の研究の概要

分岐鎖アミノ酸の代謝変化は、白血病の悪性化において重要であることが明らかにされている。白血病悪性化における分岐鎖アミノ酸代謝の全体像を明らかにするために、本研究において、白血病単一細胞アミノ酸定量のためのマイクロ分離分析法を開発する。本研究成果により、分岐鎖アミノ酸代謝を担う分岐鎖アミノ酸アミノ基転移酵素を標的とした白血病治療への道を拓く。

研究実績の概要

研究代表者らはこれまでに、分岐鎖アミノ酸の代謝変化が白血病の悪性化に直接寄与していることを明らかにした。白血病悪性化における分岐鎖アミノ酸代謝の全体像を明らかにするためには、単一細胞レベルでの解析が必須である。そこで、本研究において、白血病単一細胞アミノ酸定量のためのマイクロ分離分析法開発を目的とする。オンチップ液体クロマトグラフィーによる高性能分離と蛍光顕微鏡による高感度検出を組み合わせ、単一細胞アミノ酸の高精度定量を可能にする。単一細胞アミノ酸定量のためのマイクロ分離分析法開発に向けて、本年度は、以下の2つの要素技術について検討した。
(1)オンチップ液体クロマトグラフィー技術は現状、保持が弱く、分析対象化合物が限定されている。アミノ酸の分離分析においては、疎水性の高いアミノ酸しか保持させることができない。そこで、極性分子の保持が強い親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)を、ピラーアレイカラムの分離モードとして検討した。今年度は、親水性官能基としてアミド基を用いた。
(2)単一細胞分析において、前処理操作における希釈が問題になることが考えられる。そこで、希釈を防ぐために液滴に封入した単一細胞溶解液をそのままピラーアレイカラムに注入することを検討した。今年度は、前処理時の液滴作製条件の検討を行った。PDMS (polydimethylsiloxane)製マイクロ流体チップを用いて、W/O(Water in Oil)微小液滴を作る方法を確立した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

液体クロマトグラフィーチップの製造が遅れたため。

今後の研究の推進方策

引き続き、HILICモードの液体クロマトグラフィーチップを用いた生体分子の保持検討を行う。また、試料導入部としての、液滴注入についても研究を進める予定である。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Improvement of an Automated Sample Injection System for Pillar Array Columns to Increase Analytical Reproducibility2022

    • 著者名/発表者名
      Kuroki Hiroshi、Koyama Hirotaka、Tsunoda Makoto
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 15 ページ: 4715-4715

    • DOI

      10.3390/molecules27154715

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On-Chip Liquid Chromatography2022

    • 著者名/発表者名
      Tsunoda Makoto
    • 雑誌名

      Encyclopedia

      巻: 2 号: 1 ページ: 617-624

    • DOI

      10.3390/encyclopedia2010041

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生物医学研究を拓く「精確な」アミノ酸分析とその展開2022

    • 著者名/発表者名
      角田 誠
    • 巻
      40
    • ページ
      2251
    • DOI

      10.18958/7131-00001-0000258-00

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast analysis using pillar array columns: Quantification of branched-chain α-keto acids in human plasma samples2021

    • 著者名/発表者名
      Takuya Fujiwara, Takashi Funatsu, Makoto Tsunoda
    • 雑誌名

      J Pharm Biomed Anal

      巻: 198 ページ: 114019-114019

    • DOI

      10.1016/j.jpba.2021.114019

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of magnetic molecular imprinted polymers for solid-phase extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry for the determination of type Ⅱ pyrethroid residues in human plasma2021

    • 著者名/発表者名
      Hou Yuge、Jiang Xiaofei、Gao Yuhang、Li Ying、Huang Wensi、Chen Hong、Tang Xiaoyu、Tsunoda Makoto、Li Jinyu、Zhang Yingxia、Xie Xi、Wang Rong、Hu Wenting、Song Yanting、Li Lushuang
    • 雑誌名

      Microchemical Journal

      巻: 166 ページ: 106232-106232

    • DOI

      10.1016/j.microc.2021.106232

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantification of Intracellular Thiols by HPLC-Fluorescence Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Hiroki, Takuya Fujiwara, Takashi Funatsu, and Makoto Tsunoda
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 8 ページ: 2365-2365

    • DOI

      10.3390/molecules26082365

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Biological sample analysis by hydrophilic interaction chromatography2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tsunoda
    • 学会等名
      18th Asia Pacific International Symposium on Microscale Separations and Analyses
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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