単一細胞ダイレクト質量分析法を用いた脂質メディエーター解析

• 研究領域: 生命応答を制御する脂質マシナリー
• 研究課題/領域番号: 23116503
• 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: 秋田大学
• 研究代表者: 中西 広樹 秋田大学, 生体情報研究センター, 助教 (10466740)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2013-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円); 2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: リピドミクス / ダイレクトMS / 高感度分析法 / 脂質メディエーター / 質量分析

研究実績の概要

本研究は、“1細胞”単位でのリン脂質ならびに脂質メディエーターを高感度に解析できる新たな分析法の確立を目指している。具体的には、マニピュレーターシステムと質量分析計を組み合わせた“単一細胞ダイレクトMS法”を確立ならびにnanoLCシステムを取り入れた高感度化分析法を確立し、種々の細胞における脂質メディエーターの解析を行った。当初の研究計画にのっとり、実験を進め、以下の成果が上がった。
・単一細胞ダイレクトMS法の確立：
特殊なナノスプレーチップ（市販品）を付属させたマニピュレーターシステムにより、低密度で培養した細胞から選択的に1細胞を回収し、質量分析計で測定できる分析法を確立した。この方法により1細胞由来のホスファチルコリンやホスファチジルエタノールアミンを測定することに成功した。しかし、当初の目的より感度の高い分析方法ではなかったため、下記問題点を克服した新たな分析方法の確立を試みた。
・nanoLC-MSMS法による高感度分析法の確立：
ダイレクトMS法では液体クロマトグラフィー（LC）を使わずに試料を質量分析計へ直接注入するため、① LCによりピークを分離することで能力を発揮する高感度分析法「選択反応モニタリング法」が使えなかったことと、②「各脂質群の相互イオン化干渉」や「不安定な流量」による低イオン化効率などにより一細胞中の脂質メディエーターの測定には感度が足りなかった。そこでトラップカラムを接続したnanoLCシステムを導入することで上記問題点を克服した高感度分析法を確立した。

現在までの達成度 (段落)

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Novel regulation pf cardiac metabolism and homeostasis by the adrenomedullin- receptor activity-modifying protein 2 system (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Yoshizawa, Takayuki Sakurai, Akiko Kamiyoshi, Yuka Ichikawa-Shindo, Hisaka Kawate, Yasuhiro Iesato, Teruhide Koyama, Ryuichi Uetake, Lei Yang, Akihiro Yamauchi, Megumu Tanaka, Yuichi Toriyama, Kyoko Igarashi, Tsutomu Nakada, Toshihide Kashihara, Mitsuhiko Yamada, Hayato Kawakami, Hiroki Nakanishi, Ryo Taguchi, Tsuyoshi Nakanishi, Hiroshi Akazawa, Takayuki Shindo
  • 雑誌名: Hypertension 巻: 61 号: 2 ページ: 341-351
  • DOI: 10.1161/hypertensionaha.111.00647
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global metabolomic analysis of heart tissue in a hamster model for dilated cardiomyopathy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Maekawa K, Hirayama A, Iwata Y, Tajima Y, Nishimaki-Mogami T, Sugawara S, Ueno N, Abe H, Ishikawa M, Murayama M, Matsuzawa Y, Nakanishi H, Ikeda K, Arita M, Taguchi R, Minamino N, Wakabayashi S, Soga T, Saito Y.
  • 雑誌名: J Mol Cell Cardiol 巻: 59 ページ: 76-85
  • DOI: 10.1016/j.yjmcc.2013.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] The lipid mediator protectin D1 inhibits influenza virus replication and improves severe influenza (2013)
  • 著者名/発表者名: Morita M, Kuba K, Ichikawa A, Nakayama M, Katahira J, Iwamoto R, Watanebe T, Sakabe S, Daidoji T, Nakamura S, Kadowaki A, Ohto T, Nakanishi H, Taguchi R, Nakaya T, Murakami M, Yoneda Y, Arai H, Kawaoka Y, Penninger JM, Arita M, Imai Y.
  • 雑誌名: Cell 巻: 153 号: 1 ページ: 112
  • DOI: 10.1016/j.cell.2013.02.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸性リゾリン脂質を量る (2013)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 雑誌名: 実験医学別冊 巻: - ページ: 118-123
• [雑誌論文] LYCAT, a homologue of C. elegans acl-8, acl-9, and acl-10, determines the fatty acid composition of phosphatidylinositol in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Rieko Imae, Takao Inoue, Yasuko Nakasaki, Yasunori Uchida, Yohsuke Ohba, Nozomu Kono, Hiroki Nakanishi, Takehiko Sasaki, Shohei Mitani and Hiroyuki Arai
  • 雑誌名: Journal of Lipid Research 巻: 53 号: 3 ページ: 335
  • DOI: 10.1194/jlr.m018655
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification and structure determination of novel anti-inflammatory mediator resolvin E3, 17,18-dihydroxyeicosapentaenoic acid (2012)
  • 著者名/発表者名: Isobe Y, * Arita M, Matsueda S, Iwamoto R, Fujihara T, Nakanishi H, Taguchi R, Masuda K, Sasaki K, Urabe D, Inoue M, Arai H
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 287 号: 13 ページ: 10525
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.340612
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hair follicular expression and function of group X secreted phospholipase A_2 in mouse skin (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, K., Taketomi, T., Isogai, Y., Miki, Y., Sato, H., Masuda, S., Nishito, Y., Morioka, K., Ishimoto, Y., Suzuki, N., Yokoya, Y., Hanasaki, K., Ishikawa, Y., Ishii, T., Kobayashi, T., Fukami, K., Ikeda, K., Nakanishi, H., Taguchi, R., and Murakami, M.
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 号: 13 ページ: 11616-11631
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.206714
  • 査読あり
• [雑誌論文] P125/Sec23-interacting protein (Sec23ip) is required for spermiogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Arimitsu Nagiza
  • 雑誌名: FEBS Lett. 巻: 585 号: 14 ページ: 2171
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2011.05.050
  • 査読あり
• [雑誌論文] 酸性リン脂質の高感度分析法とその臨床的有意性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 雑誌名: JSB MS Letters・日本医用マススペクトル学会誌 巻: 36 ページ: 24-30
• [学会発表] 質量分析計を用いたイノシトールリン脂質の一斉定量分析系の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 学会等名: 第５４回日本脂質生化学会
  • 発表場所: 九州大学医学部百年講堂（福岡）
  • 年月日: 2012-06-07
• [学会発表] 脂質メタボロミクスから理解する炎症性疾患 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 学会等名: 第48回シグナル伝達医学グローバルCOE学術講演会
  • 発表場所: 神戸大学(神戸市)
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] Analyses of lipid localization/lipid metabolism on mouse retina using laser microdissection (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Nakanishi
  • 学会等名: The 30^<th> Naito Conference
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ(札幌市)
  • 年月日: 2011-06-29
• [学会発表] 質量分析計を用いたイノシトールリン脂質の高感度測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 学会等名: 第10回生命科学研究会
  • 発表場所: ホテルメトロポリタン高崎(高崎市)
  • 年月日: 2011-06-24
• [図書] 試料分析講座・脂質分析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中西広樹
  • 出版者: 丸善出版株式会社