| 研究課題/領域番号 |
22K06551
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47020:薬系分析および物理化学関連
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| 研究機関 | 名城大学 |
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研究代表者 |
水野 初 名城大学, 薬学部, 教授 (30457288)
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| 研究分担者 |
杉山 栄二 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (90806332)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | １細胞分析 / オルガネラ / メタボロミクス / 誘導体化 / 質量分析 / １細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内オルガネラに局在する分子を選択的に誘導体化することにより、薬剤などの外因性分子や内因性代謝物の細胞内局在を分析し、より詳細な細胞内分子動態メカニズムを解明する。
・細胞内環境下、目的成分と高効率で誘導体化できる新規誘導体化試薬の開発
・細胞内特定部位へ誘導体化試薬を低侵襲かつ定量的に導入するインジェクション法を開発
・誘導体化細胞内分子の高感度網羅的分析により、細胞内分子ネットワークを構築。
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| 研究実績の概要 |
細胞内オルガネラに局在する代謝物の選択的かつ高感度分析を実現するために、分析対象とするオルガネラ内で誘導体化を行う「オルガネラ内誘導体化法」と、誘導体化した代謝物を質量分析で選択的に分析する「１細胞質量分析法」を組み合わせた新規方法を開発し、オルガネラメタボロミクスを実現する。
2023年度は、細胞内への誘導体化試薬インジェクションのための条件検討と、微量成分の高感度質量分析のための各種検討を行った。細胞内インジェクションについては、低侵襲細胞インジェクションシステムを用いて、先端口径数百nmのナノキャピラリー内に加えた試薬溶液を細胞内に一定量インジェクションするものである。まず、細胞内へのインジェクション条件を検討するため、蛍光試薬とカチオン性の試薬を用いたインジェクションを行った。試薬をインジェクションした細胞を24時間培養後、蛍光顕微鏡観察によってインジェクションの可否を確認するとともに、この細胞を採取して質量分析により試薬の検出を行った。高感度質量分析条件の検討では、採取した細胞を可溶化するために、質量分析のイオン化への影響が少ない界面活性剤を選定した。
本研究で得られた研究成果について、学会発表および論文発表を行った。
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| 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
当初の計画とおり、2023年度は誘導体化試薬の細胞内インジェクション法の開発と、高感度質量分析のための各種検討を行った。細胞内インジェクションについては、低侵襲細胞インジェクションシステムを用いて、先端口径数百nmのナノキャピラリー内に加えた試薬溶液を細胞内に一定量インジェクションするものである。まず、細胞内へのインジェクション条件を検討するため、蛍光試薬とカチオン性の試薬を用いたインジェクションを行った。試薬をインジェクションした細胞を24時間培養後、蛍光顕微鏡観察によってインジェクションの可否を確認するとともに、この細胞を採取して質量分析により試薬の検出を行った。細胞内のオルガネラへのインジェクションについては、2024年度も引き続き検討を行う予定である。
高感度質量分析条件の検討では、採取した細胞を可溶化するために、質量分析のイオン化への影響が少ない界面活性剤の検討を行うとともに、昨年に引き続き誘導体化試薬及び反応条件の検討を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は細胞内への誘導体化試薬のインジェクションを行い、試薬と反応した細胞内代謝物を検出する。また、目的とするオルガネラへインジェクションするための条件の最適化と、誘導体化試薬のインジェクションによる細胞への影響についても確認する。
さらに、がん細胞と正常細胞を用いて本方法によりミトコンドリアなどに局在する代謝物の解析を行い、細胞種や細胞間における内因性代謝物の変動について調べる。
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