ピエゾ振動ナノＣＩによる低極性分子標的ＬｉｖｅＳｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌＭＳ法の開発

• 研究課題/領域番号: 24619004
• 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: オミクス計測科学
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 津山 尚宏 福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (10335747)
• 研究分担者: 水野 初 理化学研究所, 生命システム研究センター, 研究員 (30457288) ; 升島 努 理化学研究所, 生命システム研究センター, グループリーダー (10136054)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 質量分析 / メタボロミクス / ナノスプレー / 化学イオン化 / 一細胞分析 / １細胞分析

研究成果の概要

我々はナノスプレーチップを用いて一細胞の内容物を先端より回収し、イオン化溶媒を加えて電圧を印加して霧化させ、分子を直接質量分析するLive single-cell MS法を開発した。より極性の低い分子へこの方法を適用するため、霧化の方法としてピエゾ素子によるナノスプレー振動デバイスを作成し、コロナ放電によりイオン化を行った。極性の低い分子のシグナル強度が増加したが測定環境由来のシグナルも増加したため、活性炭を通過させた清浄な窒素ガス中でイオン化を行うデバイスを新たに作成した。このデバイスを使いイオン化を行うことにより、一細胞内の極性の低い分子も従前より感度高く分析できることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of chromosome translocation frequency after a single CT scan in adults (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Abe, Tomisato Miura, Mitsuaki A. Yoshida, et al.
  • 雑誌名: Journal of Radiation Research, 巻: 57 号: 3 ページ: 1-7
  • DOI: 10.1093/jrr/rrv090
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Direct metabolomics for plant cells by live single-cell mass spectrometry. (2015)
  • 著者名/発表者名: Fujii T, Matsuda S, Tejedor ML, Esaki T, Sakane I, Mizuno H, Tsuyama N, Masujima T.
  • 雑誌名: Nature Protocols 巻: 10 号: 9 ページ: 1445-56
  • DOI: 10.1038/nprot.2015.084
  • 査読あり
• [雑誌論文] Increase in dicentric chromosome formation after a single CT scan in adults. (2015)
  • 著者名/発表者名: Abe Y, Miura T, Yoshida MA, Ujiie R, Kurosu Y, Kato N, Katafuchi A, Tsuyama N, Ohba T, Inamasu T, Shishido F, Noji H, Ogawa K, Yokouchi H, Kanazawa K, Ishida T, Muto S, Ohsugi J, Suzuki H, Ishikawa T, Kamiya K, Sakai A.
  • 雑誌名: Scinetific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 13882-13882
  • DOI: 10.1038/srep13882
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identification of low-dose responsive metabolites in X-irradiated human B lymphoblastoid cells and fibroblasts. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N, Mizuno H, Katafuchi A, Abe Y, Kurosu Y, Yoshida M, Kamiya K, Sakai A
  • 雑誌名: J Radiat Res. 巻: 56 号: 1 ページ: 46-58
  • DOI: 10.1093/jrr/rru078
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Metabolomic analysis of dynamic response and drug resistance of gastric cancer cells to 5-fluorouracil (2013)
  • 著者名/発表者名: Sasada S
  • 雑誌名: Oncol Rep 巻: 29 号: 3 ページ: 925-931
  • DOI: 10.3892/or.2012.2182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular and Functional Analysis of Cellular Phenomena Using Single-Cell Mass Spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N, Mizuno H, Masujima T
  • 雑誌名: Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ＆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ 巻: 35 号: 9 ページ: 1425-1431
  • DOI: 10.1248/bpb.b212012
  • NAID: 130001872094
  • ISSN: 0918-6158, 1347-5215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drug metabolite heterogeneity in cultured single cells profiled by pico-trapping direct mass spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Fukano Y
  • 雑誌名: NANOMEDICINE 巻: 7 号: 9 ページ: 1365-1374
  • DOI: 10.2217/nnm.12.34
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct Drug Metabolism Monitoring in a Live Single Hepatic Cell by Video Mass Spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Date S, Mizuno H, Tsuyama N, Harada T, Masujima T
  • 雑誌名: Analytical Sciences 巻: 28 号: 3 ページ: 201-201
  • DOI: 10.2116/analsci.28.201
  • NAID: 130004442114
  • ISSN: 0910-6340, 1348-2246
  • 査読あり
• [雑誌論文] In Situ Molecular Analysis of Plant Tissues by Live Single Cell Mass Spectrometry (2012)
  • 著者名/発表者名: Tejedor ML, Mizuno H, Tsuyama N, Harada T, Masujima T
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: (in press) 号: 12 ページ: 5221-5228
  • DOI: 10.1021/ac202447t
  • 査読あり
• [学会発表] N標識化クロレラを用いた多成分高精度分析法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林勇太，上田一樹，水野初，轟木堅一郎，閔俊哲，津山尚宏，豊岡利正
  • 学会等名: 新アミノ酸分析研究会 第5回学術講演会
  • 発表場所: 東京大学武田先端知ビル
  • 年月日: 2015-12-07
• [学会発表] Low-dose radiation metabolomics in human cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 2015-05-25
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ヒト培養細胞株を用いた低線量放射線メタボロミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏, 片渕淳, 阿部悠, 黒須由美子, 吉田光明, 神谷研二, 坂井晃
  • 学会等名: 日本放射線影響学会 第57回大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2014-10-01 – 2014-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] 質量分析による放射線メタボロミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏
  • 学会等名: 平成26年度日本薬学会東北支部 第3回 物理・分析系若手研究者セミナー
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2014-09-20
  • 招待講演
• [学会発表] X線照射ヒトEBトランスフォームB細胞を用いた代謝変動指標探索 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏
  • 学会等名: 放射線影響学会
  • 発表場所: 青森市
• [学会発表] ヒトBリンパ球細胞株を用いた低線量放射線メタボロミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸市
• [学会発表] Detection of Drug Metabolism Heterogeneity in Primary Human Hepatocytes by Live Single-cell Mass Spectrometry. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N, Fukano Y, Mizuno H, Harada T, Date S, Masujima T
  • 学会等名: 60th ASMS Conference
  • 発表場所: Vancouver, BC, Canada
• [学会発表] Live Single-cell MSによる肝細胞薬物代謝能の多様性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津山 尚宏、深野 泰史、水野 初、伊達 沙智子、原田 隆範、升島 努
  • 学会等名: 第25回バイオメディカル分析科学シンポジウム
  • 発表場所: 慶応大学薬学部、東京
• [学会発表] Realtime Molecular Analysis of Single Cell State by Fluorescence-assisted Live Single-cell Mass Spectrometry. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuyama N, Mizuno H, Harada T, Date S, Masujima T
  • 学会等名: 19th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] 蛍光プローブ併用した１細胞質量分析
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏
  • 学会等名: １細胞分析高速創薬フォーラム
  • 発表場所: 理研QBiC, 吹田
• [図書] LC-MSによる尿中カテコールアミン分析，試料分析講座 アミノ酸・生体アミン分析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 津山尚宏，升島努
  • 総ページ数: 205
  • 出版者: 丸善出版