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2D-Raman DIGE法による多次元一細胞プロテオミクス

研究課題

研究課題/領域番号 22K14800
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分37030:ケミカルバイオロジー関連
研究機関京都大学

研究代表者

金 水縁  京都大学, 高等研究院, 特定講師 (50758886)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードタンパク質分析 / 電気泳動 / 一細胞解析 / 単一分子蛍光顕微鏡 / 一分子計測 / ラマンイメージング
研究開始時の研究の概要

本研究では、二次元電気泳動と単一分子ラマンスペクトルイメージングを基盤とした、一分子感度を有する一細胞プロテオーム解析法を開発する。本手法では、蛍光の代わりにラマンスペクトルでタンパク質を検出することで、泳動スポットを構成している分子数の集計はもちろん、立体構造や翻訳後修飾といった各タンパク質に関する豊富な情報を取得できる。本法を利用し、最終年度までiPS細胞の運命予測に挑戦する。

研究実績の概要

今年度は、電気泳動法と一分子イメージングを組み合わせた技術の開発と表面増強ラマン(SERS)効果を狙った金属ナノ構造の合成を行った。具体的には、一細胞試料を用いて電気泳動を行い、得られたタンパク質バンドパターンから細胞状態を追跡できるデータ解析法を開発した。また、native PAGE、キャピラリー電気泳動などの関連電気泳動技術への展開も行った。
一方で、タンパク質からのラマン散乱光を増幅させるために、多数のホットスポットを有する金ナノ構造体を合成した。過去文献に従って合成を行い、同様の構造を得ることまで成功している。

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

今年は電気泳動法から得られた一細胞プロテオームデータの解析方法と、金ナノ材料の合成まで行った。その他にも検出限界を向上する画像解析法、最新カメラの搭載など、本研究課題の推進に役立つ先端技術の導入も行った。したがって、予定通りに研究が進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

新しく導入した高性能カメラと最新の画像解析技術を使い、微弱なラマン散乱光を確実に取得できるタンパク質および一細胞プロテオーム分析法を開発する。今年度中に本内容に関する論文1報の投稿を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Recent methodological advances towards single-cell proteomics2023

    • 著者名/発表者名
      KIM Sooyeon、KAMARULZAMAN Latiefa、TANIGUCHI Yuichi
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy. Ser. B: Physical and Biological Sciences

      巻: 99 号: 8 ページ: 306-327

    • DOI

      10.2183/pjab.99.021

    • ISSN
      0386-2208, 1349-2896
    • 年月日
      2023-10-11
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Ultrasensitive bioanalyses based on single-molecule microscopic imaging2024

    • 著者名/発表者名
      Sooyeon Kim
    • 学会等名
      第25回 iCeMS International Symposium
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一分子電気泳動法の開発と展開2023

    • 著者名/発表者名
      金 水縁、Latiefa Kamarulzaman、谷口 雄一
    • 学会等名
      第45回日本光医学・光生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Structures of DNA origami studied with scattered light imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Yaqi Zhang, Sooyeon Kim, Yuichi Taniguchi
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会(2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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