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超臨界流体技術を基盤とした宿主受容体-脂質リガンドの網羅的探索法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2427
補助金の研究課題番号 22J11145 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

富安 範行  九州大学, システム生命科学府, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードリピドミクス / 超臨界流体クロマトグラフィー / タンデム質量分析 / 脂質リガンド
研究開始時の研究の概要

脂質はエネルギー源,生体膜構成,Gタンパク質共役受容体などの宿主受容体を介した生理活性の誘発などの役割を担う.これまで,脂質の生理活性作用は多数報告されており,受容体とそのリガンドの決定は創薬などに役立つ.本研究では,宿主受容体とその脂質リガンドを微量サンプルから迅速かつ網羅的に特定できる,超臨界流体クロマトグラフィーと質量分析を基盤とした解析プラットフォームを開発することを目的とする.実際に,マウス糞便の脂質抽出サンプルを本解析プラットフォームに供し,腸内細菌叢由来の脂質リガンドの探索を試みる.

研究実績の概要

本研究では,宿主受容体とその脂質リガンドを微量サンプルから迅速かつ網羅的に特定できる,超臨界流体クロマトグラフィー (SFC) と質量分析 (MS) を基盤とした解析プラットフォームを開発することを目的とした.
昨年度は (1) SFCを用いた脂質クラスごとに分離可能な分析系構築,(2) 構造解析のための脂質MS/MSデータベースの構築,(3) SFC-フラクションコレクター (FRC)/MSシステムの構築の3点を行ったため,本年度は (4) SFC-FRC/MSシステムの実用性の検証,(5) 脂質MS/MSデータベースを用いた構造解析の2点を行った.また,I型ナチュラルキラーT (iNKT) 細胞の脂質リガンドを標的として,解析プラットフォームの実用性の検証した.
(4) 昨年度構築したSFC-FRC/MSシステムの実用性の検証: 昨年度構築した分析系とSFC-FRC/MSシステムによりサンプルとして哺乳動物血清の精製画分を分取した.さらに,この分取サンプルに対してiNKT細胞の活性を評価したところ,顕著な活性を確認することができた.
(5) 昨年度構築した脂質MS/MSデータベースを用いた構造解析: 活性画分に該当するMSスペクトルおよびMS/MSスペクトルを解析したところ,脂質リガンドと考えられるHexCer分子種を特定することができた.さらに,同一分子種の標準品を哺乳動物血清の精製画分にスパイクし,構造の詳細な解析を実施した.その結果,脂質リガンドであるHexCer分子種の同定に成功した.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Efficient lipidomic approach for the discovery of lipid ligands for immune receptors by combining LC-HRMS/MS analysis with fractionation and reporter cell assay.2024

    • 著者名/発表者名
      Tomiyasu N, Takahashi M, Toyonaga K, Yamasaki S, Bamba T, Izumi Y*.
    • 雑誌名

      Analytical and Bioanalytical Chemistry

      巻: - 号: 25 ページ: 5445-5456

    • DOI

      10.1007/s00216-023-05111-w

    • 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
  • [雑誌論文] Direct activation of microglia by β-glucosylceramide causes phagoptosis of neurons that exacerbates Gaucher disease.2023

    • 著者名/発表者名
      Shimizu T, Schutt C R, Izumi Y, Tomiyasu N, Omahdi Z, Kano K, Takamatsu H, Aoki J, Bamba T, Kumanogoh A, Takao M, Yamasaki S*.
    • 雑誌名

      Immunity

      巻: 56 号: 2 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1016/j.immuni.2023.01.008

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mycobacterial mycolic acids trigger inhibitory receptor Clec12A to suppress host immune responses.2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimura N#, Tomiyasu N#, Torigoe S, Mizuno S, Fukano H, Ishikawa E, Katano H, Hoshino Y, Matsuo K, Takahashi M, Izumi Y*, Bamba T, Akashi K, Yamasaki S*.
    • 雑誌名

      Tuberculosis

      巻: 138 ページ: 102294-102294

    • DOI

      10.1016/j.tube.2022.102294

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A method for comprehensive investigation of lipid ligands using LC-FRC/HRMS/MS2023

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Tomiyasu, Yoshihiro Izumi, Masatomo Takahashi, Naoya Nishimura, Kenji Toyonaga, Sho Yamasaki, Takeshi Bamba
    • 学会等名
      71th ASMS Conference on Mass Spectrometry and Allied Topics (ASMS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 免疫受容体の脂質リガンド探索プラットフォームの開発2022

    • 著者名/発表者名
      富安範行,和泉自泰,高橋政友,西村直矢,豊永憲司,相馬悠希,山崎晶,馬場健史
    • 学会等名
      第16回メタボロームシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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