質量分析リン酸化プロテオーム用いた微量機能タンパク質の評価検討

• 研究課題/領域番号: 22H04275
• 研究種目: 奨励研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 3120:分子レベルから細胞レベルの生物学、細胞レベルから個体レベルの生物学、個体レベルから集団レベルの生物学と人類学、神経科学およびその関連分野
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 谷 直紀 熊本大学, 技術部, 技術専門職員
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2023-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2022年度)
• 配分額: 480千円 (直接経費: 480千円); 2022年度: 480千円 (直接経費: 480千円)
• キーワード: 質量分析 / 翻訳後修飾 / プロテオミクス / リン酸化ペプチド

研究開始時の研究の概要

転写・翻訳後タンパク質による生体の調節機能や動的性質にスポットライトが当てられ、質量分析計を用いたタンパク質の翻訳後修飾による調節機構を解明する研究が盛んに行なわれている。特にリン酸化ではごく微量な変化が生体の調節機構に深く関わっていることが多く、本研究では試料中の微量なリン酸化ペプチドを効率的・選択的に測定し、リン酸化ペプチド検出から機能タンパク質の解析限界を評価したい。

研究成果の概要

質量分析計を用いた網羅的解析ではごく僅かなサンプル量にて測定解析が可能となっているが、翻訳後修飾の解析では大量のサンプルを投入する必要がある。カラムの試料負荷量が最大に近い投入が必要であったが、数時間単位の分離溶出グラジエント用いることでリン酸化ペプチドの修飾解析が可能となった。一方、リン酸化ペプチド精製・クリーンアップキット用いた比較実験の方が、微量タンパク質のリン酸化修飾の網羅的評価には有効であった。リン酸化ペプチド精製の有無による実際の生体内の調節機構に関わる微量タンパク質への比較評価までできなかったため、今後引き続き、微量タンパク質の評価を目指し、実験を継続して行く予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

質量分析計の高感度・高性能・高速化により、質量分析計を用いたプロテオミクスによりタンパク質の翻訳後修飾による調節機構を解明する研究が盛んに行なわれている。装置の高感度・高性能・高速化により網羅的解析ではごく僅かなサンプル量にて測定解析が可能となっているが、翻訳後修飾の解析では大量のサンプルを投入する必要があり、リン酸化修飾の網羅的解析を僅かなサンプル量にて測定解析が可能とすることで、プロテーム解析のスピードアップ、さらに生体内の調節機構に関わる研究へ進展も期待される。