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タンパク質新生鎖の末端プロテオーム解析

公募研究

研究領域新生鎖の生物学
研究課題/領域番号 17H05667
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関京都大学

研究代表者

石濱 泰  京都大学, 薬学研究科, 教授 (30439244)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワードプロテオーム / タンパク質末端プロテオミクス
研究実績の概要

新規末端ペプチド濃縮法であるCHArge-Mounted Positional separation (CHAMP)法を新規に開発し、末端プロテオーム解析プラットフォームを確立した。N, C末端由来のペプチドを濃縮する従来の方法は、煩雑な化学修飾マルチステップを経るものであり、大規模解析への展開は困難であった。今回新たに開発したN末端ペプチドに対するCHAMP法は、Lys, ArgのN末側を切断するプロテアーゼTryp-Nによる消化と、それに続く強カチオン交換クロマトグラフィー(SCX)による分離のみで構成される。Tryp-Nによる消化では、タンパク質N末端由来以外のペプチド(内部ペプチド)はすべてN末端に+2価の電荷が局在するのに対し、タンパク質N末端由来ペプチドはそのN末端の電荷が+1もしくは0となる。これを利用し、SCXカラムを用いたHPLCによりタンパク質N末端由来ペプチド画分を分離するものである。HEK293T細胞を用いて条件を最適化した結果、タンパク質20ugのTryp-N消化物から1,550 種のN末アセチル化ペプチドと200種のN末非修飾ペプチドを1回のLC/MS/MS測定から同定することが可能であった。この時のタンパク質N末端由来ペプチド画分中における非N末端由来ペプチドの含量は4%以下であり、従来法よりもはるかに高い濃縮率の実現に成功した。また、タンパク質C末端ペプチドに対しても同様に、内部ペプチドのC末端のみに局在する物性を利用して、それらをクロマトグラフィー分離し、タンパク質C末端由来ペプチド画分を濃縮することに成功した。新生ポリペプチド鎖に安定同位体標識もしくは化学的な標識を施し、本手法と組み合わせて解析することにより、従来法にはない特長を有する新生鎖プロテオミクスプラットフォームを確立することに成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] マニトバ大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルリン工科大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Retention Order Reversal of Phosphorylated and Unphosphorylated Peptides in Reversed-Phase LC/MS2018

    • 著者名/発表者名
      OGATA Kosuke、KROKHIN Oleg V.、ISHIHAMA Yasushi
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 号: 9 ページ: 1037-1041

    • DOI

      10.2116/analsci.18SCP11

    • NAID

      130007474696

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2018-09-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peptide Retention in Hydrophilic Strong Anion Exchange Chromatography Is Driven by Charged and Aromatic Residues2018

    • 著者名/発表者名
      Giese Sven H.、Ishihama Yasushi、Rappsilber Juri
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 90 号: 7 ページ: 4635-4640

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.7b05157

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 新生ポリペプチド鎖の大規模解析法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      内山純貴・今見考志・杉山直幸・石濱泰
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Charge-Mounted Positional Separation by Ion Exchange Chromatography for Protein N-Terminal Peptide Enrichment2018

    • 著者名/発表者名
      ChIh-Hsiang Chang, Eito Yamamoto, Hsin-Yi Chang, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)(日本質量分析学会・日本プロテオーム学会 2018年合同大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リボソミクス解析からみえてきた新たな翻訳制御機構2018

    • 著者名/発表者名
      今見考志・Miha Milek・Boris Bogdanow・保田朋波流・石濱泰・Markus Landthaler・Matthias Selbach
    • 学会等名
      Mass Spectrometry and Proteomics 2018 (MSP2018)(日本質量分析学会・日本プロテオーム学会 2018年合同大会)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プロテアーゼ固定化チップの開発とショットガンプロテオーム解析への応用2018

    • 著者名/発表者名
      西田紘士・若林真樹・杉山直幸・石濱泰
    • 学会等名
      第25回クロマトグラフィーシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] High Resolution Liquid and Gas Phase Separation to Illuminate Human Proteome2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      2018 Sino-Japanese Joint Symposium on Separation Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enrichment of Protein N-terminal Peptides by Charge-Mounted Positional Separation Using Ion Exchange Chromatography2018

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Eito Yamamoto, Hsin-Yi Chang, Naoyuki Sugiyama, Juri Rappsilber and Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      国際シンポジウムProteins: From the Cradle to the Grave
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] “Ribosomics” reveals a novel mechanism for translational regulation2018

    • 著者名/発表者名
      今見考志・Miha Milek・Boris Bogdanow・保田朋波流・石濱泰・Markus Landthaler・Matthias Selbach
    • 学会等名
      国際シンポジウムProteins: From the Cradle to the Grave
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SCX Chromatography to Isolate Protein N-terminal Peptides for N-terminome Analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Eito Yamamoto, Hsin-Yi Chang, Naoyuki Sugiyama, Juri Rappsilber and Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Electro- and Liquid Phase-Separation Techniques(ITP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chromatography-driven global and targeted proteomics2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      25th International Symposium on Electro- and Liquid Phase-Separation Techniques(ITP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 金属アフィニティークロマトグラフィーによるタンパク質C末端ペプチドの新規濃縮法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      西田 紘士、杉山 直幸、石濱 泰
    • 学会等名
      第29回クロマトグラフィー科学会議
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Peptide Chromatographic Approaches for Illuminating Human Proteome2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishihama
    • 学会等名
      18th KHUPO Annual International Proteomics Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large-scale identification of protein terminal peptides by mass spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Eito Yamamoto and 〇Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      Protein Quality Control
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] N-terminal Arg/Lys Proteases for Shotgun Proteomics2017

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Toward Comprehensive Identification of Cleavage Sites Generated by Ectodomain Shedding2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Tsumagari, Eito Yamamoto, Chih-Hsiang Chang, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Large-scale Identification of Protein Terminal Peptides by Mass Spectrometry2017

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Eito Yamamoto, Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      新生鎖の生物学 第4回若手ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Chromatography-Driven Proteomics for Unveiling Human Proteome2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ishihama
    • 学会等名
      The 46th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques (HPLC 2017 Jeju)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] タンパク質末端大規模解析に向けた新規タンパク質末端ペプチド濃縮法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      山本 英人、張 智翔、木村 迪子、杉山 直幸、石濱 泰
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] One-step Enrichment Method for Protein N-Terminome2017

    • 著者名/発表者名
      Chih-Hsiang Chang, Eito Yamamoto, Hsin-Yi Chang , Naoyuki Sugiyama, Yasushi Ishihama
    • 学会等名
      AOMSC 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2019-12-27  

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