組織内微小領域における代謝動態の時空間分解可視化

• 研究課題/領域番号: 22710187
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ゲノム生物学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 三浦 大典 九州大学, 先端融合医療レドックスナビ研究拠点, 准教授 (40532627)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: メタボローム / 質量分析 / マトリックス支援レーザー脱離イオン化 / メタボロミクス / イメージング / マトリックス支援レーザー脱離イオン化法 / 代謝動態

研究概要

本研究課題は、申請者が開発したMALDI法を基盤とした低分子量代謝物の超高感度測定法を質量分析イメージングへの応用を試みたものである。その結果、生命現象の物質的表現型であるメタボロームに時間・空間分解情報を付与し、世界に先駆けてこれまで全くの未知であった生体組織微小領域における代謝ダイナミクスを明らかとした。さらに、単一細胞から100を越える代謝物ピークを検出することに成功し、MALDI-MSによるシングルセルメタボロミクスの可能性を示す事に成功した。さらに、研究代表者は超高分解能質量分析が可能であるFT-ICR-MSを用いる事で、13C、15N、180、34S等の安定同位体に由来する同位体ピークが観測可能であることを発見し、標品非依存的にマススペクトルのみから一義的に組成式を決定することが可能な質量分析法および組成式決定アルゴリズムの開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Optimization of extraction method for GC-MS based metabolomics for filamentous fungi (2012)
  • 著者名/発表者名: Madla, S., Miura, D. and Wariishi, H.
  • 雑誌名: J. Microb. Biochem. Technol 巻: 4 ページ: 5-9
• [雑誌論文] Potential Applicability of MALDI-MS for Low-Molecular-Weight Pesticide Determination (2012)
  • 著者名/発表者名: Madla, S., Miura, D. and Wariishi, H.
  • 雑誌名: AnaL Sci 巻: 28 ページ: 301-303
  • NAID: 10030447352
• [雑誌論文] Optimization of extraction method for GC-MS based metabolomics for filamentous fungi (2012)
  • 著者名/発表者名: Madla, S., et al
  • 雑誌名: Journal of Microbial & Biochemical Technology 巻: 4 ページ: 5-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential Applicability of MALDI-MS for Low-Molecular-Weight Pesticide Determination (2012)
  • 著者名/発表者名: Madla, S., et al
  • 雑誌名: Analytical Science 巻: 28 ページ: 301-303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomics-Driven Nutraceutical Evaluation of Diverse Green Tea Cultivars (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujimura Y., et al
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-highly sensitive in situ metabolomic imaging for visualizing spatiotemporal metabolic behaviors (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Fujimura, Y., Yamato, M., Hyodo, F., Tachibana, H., Utsumi, H., and Wariishi.
  • 雑誌名: AnaL Chem 巻: 82 ページ: 9789-9796
• [雑誌論文] A Strategy for the Determination of the Elemental Composition by Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry Based on Isotopic Peak Ratios (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Tsuji, Y., Takahashi, K., Wariishi, H., and Saito, K.
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: 82 ページ: 5887-5891
• [雑誌論文] MALDI-MS-Based High-Throughput Metabolite Analysis for Intracellular Metabolic Dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukihira, D., Miura, D., Saito, K., Takahashi, K., and Wariishi, H.
  • 雑誌名: AnaL Chem 巻: 82 ページ: 4278-4282
• [雑誌論文] Highly Sensitive MALDI-Mass Spectrometry for High-throughput Metabolic Profiting (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Fujimura, Y., Tachibana, H., and Wariishi, H.
  • 雑誌名: Anal. Chem 巻: 82 ページ: 498-504
• [雑誌論文] MALDI-MS-Based High-Throughput Metabolite Analysis for Intracellular Metabolic Dynamics (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukihira D., et al
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 82 ページ: 4278-4282
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Strategy for the Determination of the Elemental Composition by Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry Based on Isotopic Peak Ratios (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura D., et al.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 82 ページ: 5887-5891
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrahighly Sensitive in situ Metabolomic Imaging for Visualizing Spatiotemporal Metabolic Behaviors. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura D., et al.
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 82 ページ: 9789-9796
  • 査読あり
• [学会発表] MALDI-MSを用いた高時間分解代謝動態解析法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦大典
  • 学会等名: 第6回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] MALDI-MSを用いた高時間分解代謝動態解析法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦大典
  • 学会等名: 第6回メタボロームシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] High-throughput Metabolicprofitingg and in situ Metabolite Imaging by MALDI mass spectrometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Yukihir, D., Fujimura, Y., and Wariishi.
  • 学会等名: 59th ASMS Conference
  • 発表場所: Denver, USA
  • 年月日: 2011-06-08
• [学会発表] High-throughput metabolic profiling and in situ metabolite imaging by MALDI mass spectrometry (2011)
  • 著者名/発表者名: Miura D., et al
  • 学会等名: ASMS Conference 2011
  • 発表場所: Denver, CO, USA
  • 年月日: 2011-06-07
• [学会発表] 質量分析による代謝動態の可視化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦大典
  • 学会等名: 第49回電子スピンサイエンス学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2010-11-13
• [学会発表] MALDI-MS-based Metabolite Analysis for High-throughput Metabolic Dynamics and in situ Metabolomics Imaging (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Yukihir, D., Fujimura, Y., Tachibana, H., and Wariishi.
  • 学会等名: Metabolomics 2010
  • 発表場所: Amsterdam, Netherlands
  • 年月日: 2010-06-26
• [学会発表] Visualization of Spatiotemporal Metabolic Behaviors by in situ Metabolomic Imaging with MALDI-MS (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦大典
  • 学会等名: ASMS Conference 2010
  • 発表場所: Salt Palace Convention Center, Salt Lake City, UT
  • 年月日: 2010-05-25
• [学会発表] Visualization of Spatiotemporal Metabolic Behaviors by in situ Metabolomic Imaging with MALDI-MS
  • 著者名/発表者名: Miura, D., Fujimura, Y., Yamato, M., Hyodo, F., Tachibana, H., Utsumi, H., and Wariishi.
  • 学会等名: 58th ASMS Conference
  • 発表場所: Salt Lake, Utah, USA
• [備考]
  • URL: http://redoxnavi.kyushu-u.ac.jp/group2/
• [備考]
  • URL: http://redoxnavi.kyushu-u.ac.jp/group2/
• [備考]
  • URL: http://redoxnavi.kyushu-u.ac.jp/
• [産業財産権] MALDI質量分析用マトリックス (2011)
  • 発明者名: 新藤充、割石博之、三浦大典、藤村由紀
  • 権利者名: 九州大学
  • 産業財産権番号: 2011-152328
  • 出願年月日: 2011-07-08