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乾燥ろ紙血を用いた疾患原因蛋白質の一斉検出法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K07877
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関公益財団法人かずさDNA研究所

研究代表者

中島 大輔  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, 研究員 (30370935)

研究分担者 川島 祐介  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, ユニット長 (30588124)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード乾燥ろ紙血 / 新生児スクリーニング / プロテオーム解析 / LC-MS / 炭酸ナトリウム沈殿
研究開始時の研究の概要

乾燥ろ紙血は被験者への負担が小さく、輸送や保存も常温できることから注目されている臨床検体である。しかしながら、乾燥ろ紙血を用いた蛋白質の一斉解析による臨床検査は国内外でほとんど行われていない。その原因は血液の99%を占める高含有蛋白質による疾患原因蛋白質を含む微量タンパク質の検出阻害効果にある。これまで高含有蛋白質の除去についてはそれらに特異的な抗体が用いられてきたが一般的に高価であり特異性や製造の安定性に問題がある。本研究では安価な化学試薬を用いた安定的な高含有タンパク質の除去方法を開発し、疾患原因蛋白質を迅速かつ正確に検出するシステムの構築を目指す。

研究成果の概要

炭酸ナトリウム沈殿法を用いた乾燥ろ紙血からの蛋白質抽出を検討し高深度プロテオーム解析に適したサンプル調製法を確立した。また、乾燥ろ紙血から抽出した蛋白質の解析に特化したLC-MS条件を整えた。その結果、1検体1測定で乾燥ろ紙血から1,000以上の疾患原因蛋白質を含む3,000以上の蛋白質を同定・定量することができた。更に、疾患原因蛋白質の定量に必要な38種類の安定同位体標識ペプチドを大腸菌由来の無細胞発現系と多重共発現系を組み合わせて一斉に作成できることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

新生児スクリーニングは先制医療としてその重要性を増している。しかしながらターゲットとなる代謝物や酵素をそれぞれ個別の方法で検出しているため検査項目が増えるにつれコストや時間が嵩むという問題を抱えている。本研究で確立した炭酸ナトリウム沈殿法を用いた乾燥ろ紙血由来の蛋白質濃縮法を用いれば1,000以上の疾患原因蛋白質を含む3,000以上の蛋白質を同定・定量することができる。これにより安価で迅速かつ網羅的な新生児スクリーニング法の開発が進むと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

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

  • [雑誌論文] Proteome Analysis of Serum Purified Using Solanum tuberosum and Lycopersicon esculentum Lectins2024

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Daisuke、Konno Ryo、Miyashita Yasuomi、Ishikawa Masaki、Ohara Osamu、Kawashima Yusuke
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 2 ページ: 1315-1315

    • DOI

      10.3390/ijms25021315

    • 関連する報告書
      2023 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] Development of a Simple and Stable NanoESI Spray System Using Suction Wind from the MS Inlet2023

    • 著者名/発表者名
      Kawashima Yusuke、Ishikawa Masaki、Konno Ryo、Nakajima Daisuke、Ohara Osamu
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Research

      巻: 22 号: 5 ページ: 1564-1569

    • DOI

      10.1021/acs.jproteome.3c00146

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Data-Independent Acquisition Mass Spectrometry-Based Deep Proteome Analysis for Hydrophobic Proteins from Dried Blood Spots Enriched by Sodium Carbonate Precipitation2022

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakajima, Osamu Ohara, Yusuke Kawashima
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2420 ページ: 39-52

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1936-0_4

    • ISBN
      9781071619353, 9781071619360
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward proteome-wide exploration of proteins in dried blood spots using liquid chromatography-coupled mass spectrometry2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nakajima, Osamu Ohara, Yusuke Kawashima
    • 雑誌名

      Proteomics

      巻: - 号: 23-24

    • DOI

      10.1002/pmic.202100019

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 乾燥ろ紙血を対象とした高深度プロテオーム解析2022

    • 著者名/発表者名
      中島 大輔、小原 收、川島 祐介
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2022年大会 JHUPO第20回大会 JPrOS2022 (20th JHUPO)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 臨床プロテオミクスを目指した炭酸ナトリウム沈殿法を用いて調製した乾燥ろ紙血由来のタンパク質の簡便かつ高感度な解析法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      中島大輔、小原收、川島祐介
    • 学会等名
      第70回質量分析総合討論会(2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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