糖脂質メタボローム解析による細胞のフェノタイピングに関する研究

• 研究課題/領域番号: 23550185
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生体関連化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 藤谷 直樹 北海道大学, 先端生命科学研究科(研究院), 特任助教 (10374191)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2011年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 糖脂質 / 質量分析 / メタボローム解析 / 質量分析法 / 核磁気共鳴法

研究概要

あらゆる細胞において普遍的に発現しているスフィンゴ糖脂質の網羅的かつ定量的な構造解析を行うことによって、細胞のプロファイリングを行った。糖脂質は代表的な二次代謝産物であり、その網羅的な解析は細胞の状態を端的に示すものである。定量構造解析は主に質量分析法を用いて行った。スフィンゴ糖脂質の分子量分布を単純化させるため（構造多様性の排除）、酵素的に脂質部分のセラミド鎖を効率よく切断する系を構築し、糖鎖のみの解析を行った。その結果、各細胞のスフィンゴ糖脂質の構造と発現量は細胞特異的であり、定量データの統計的解析は細胞を効率よく分類・表現することを可能にすることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Total cellular glycomics allows characterizing cells and streamlining the discovery process for cellular biomarkers (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujitani, N., Furukawa, J., 他10名
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 110 号: 6 ページ: 2105-2110
  • DOI: 10.1073/pnas.1214233110
  • NAID: 120005326735
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in cellular glycomic analyses (2013)
  • 著者名/発表者名: Furukawa, J., Fujitani, N., Shinohara, Y.
  • 雑誌名: Biomolecules 巻: 3 号: 1 ページ: 198-225
  • DOI: 10.3390/biom3010198
  • 査読あり
• [雑誌論文] QualitativeandQuantitative Cellular Glycomics of Glycosphingolipids Based on Rhodococcal Endoglycosylceramidase-assisted Glycan Cleavage, Glycoblotting-assisted Sample Preparation, and Matrix-assisted Laser Desorption Ionization Tandem Time-of-flight Mass Spectrometry Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: Naoki Fujitani, Yasuhiro Takegawa, Yohei Ishibashi, Kayo Araki, Jun-ichi Furukawa, Susumu Mitsutake, Yasuyuki Igarashi, Makoto Ito, Yasuro Shinohara
  • 雑誌名: THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY 巻: 286 号: 48 ページ: 41669-41679
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.301796
  • 査読あり
• [学会発表] 総合的な複合糖質糖鎖プロファイリングによる細胞の分類とバイオマーカー探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、古川潤一, 他5名
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島市民文化ホール(鹿児島市)
• [学会発表] 総合的な複合糖質糖鎖プロファイリングによる細胞の分類とバイオマーカー探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、古川潤一、荒木香代、 藤岡剛、伊東信、中村幸夫、篠原康郎
  • 学会等名: 第31回日本糖質学会年会
  • 発表場所: 鹿児島市民文化ホール（鹿児島市）
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質のグライコミクスによる細胞の解析・定義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、石橋洋平, 他6名
  • 学会等名: 第4回セラミド研究会
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(札幌市)
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質のグライコミクスによる細胞の解析・定義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、荒木香代, 他3名
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都市)
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質のグライコミクスによる細胞の解析・定義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、石橋洋平、荒木香代、古川潤一、光武進、五十嵐靖之、伊東信、篠原康郎
  • 学会等名: 第4回セラミド研究会
  • 発表場所: 北海道大学（札幌市）
• [学会発表] スフィンゴ糖脂質のグライコミクスによる細胞の解析・定義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤谷直樹、荒木香代、古川潤一、伊東信、篠原康郎
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会 2011/9/21~24
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都市）
• [産業財産権] Method for selecting pluripotent stem cell (2012)
  • 発明者名: Shinohara, T., Furukawa, J., Fujitani, N., Araki, K., Nakamura, Y.
  • 権利者名: Shinohara, T., Furukawa, J., Fujitani, N., Araki, K., Nakamura, Y.
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-11-05
  • 外国