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2007 年度 実績報告書

低エネルギーフォトンによる生体分子の修飾・代謝の計測

計画研究

研究領域分子高次系機能解明のための分子科学―先端計測法の開拓による素過程的理解
研究課題/領域番号 19056003
研究機関大阪大学

研究代表者

粟津 邦男  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30324817)

研究分担者 鈴木 幸子  大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20403157)
キーワード低エネルギーフォトン / 蛋白質分析 / イオン化 / 赤外分光法 / 再生医療
研究概要

本研究の目的は、光と生体組織の相互作用を物理的および化学的両面から明らかにし、低工ネルギーフォトンを用いた高効率の選択反応および高精度な生体分子の制御・計測手法の確立である。平成19年度において、一つ目の課題として、赤外レーザーを用いた蛋白質分子のイオン化メカニズムの解明」を目指し、様々な分子振動を有する物質をマトリックスに用い、波長に対するイオン生成の関係を調査した。その結果、C=O伸縮振動など二重結合の分子共鳴波長に一致したレーザーを照射する事によりイオン化が促進される事を明らかにした。本成果は、学術論文誌(International Journal of Mass Spectrometry, IEEE journal of selected topics in quantum electronics)において掲載され、イオン化メカニズムの一考察として、二重結合を振動する事により、周りの水素結合が影響を受け、周辺の水分子中の水素が電子を奪われプロトン化し、蛋白質のイオン化に繋がる事を示した。また、電気泳動ゲルから酵素処理のプロセスを省いた新しいタンパク質分析法の検討として、電気泳動ゲルをマトリックスに用いたIR-MALDI法を検討した。その結果、電気泳動ゲルに含まれるアクリルアミドがマトリックスとして作用する事を示した。二つ目の課題として、赤外分光法を用いた新規計測手法の検討として、再生医療の移植細胞の分化過程を追跡する技術への適応を検討した。マウス間葉系幹細胞株Kusa-A1(Cell Bank、RIKEN BioResource Center)を用いて、骨芽細胞分化誘導後0〜7日目(1日毎)について、フーリエ変換型赤外分光光度計(顕微透過)にて赤外吸収スペクトル測定を行った。従来法として、アリザリンレッドS染色(カルシウムの染色法)およびo-cresolphthalein conplexone(o-CPC)法(カルシウムの比色定量法)も行い、赤外吸収スペクトルから得られるピーク比(1032cm^-1/1640cm^-1)との相関を検討した結果、R=0.9888 and 0.9778程度の良い正の相関を示した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry using a mid-infrared tunable laser for direct protein analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Suzuki, Izuru Sato, Kunio Awazu
    • 雑誌名

      IEEE journal of selected topics in quantum electronics 14(1)

      ページ: 113-117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelength dependence of matrix-assisted laser desorption and ionization using a tunable mid-infrared laser2008

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Suzuki, Izuru Sato, Kunio Awazu
    • 雑誌名

      International journal of mass spectrometry 270

      ページ: 134-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中赤外波長可変固体レーザーを用いた新規質量分析装置によるタンパク質のイオン化2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤出、鈴木-吉橋幸子、間久直、粟津邦男
    • 雑誌名

      レーザー研究 35(6)

      ページ: 382-387

    • 査読あり
  • [学会発表] ポリアクリルアミドゲル内タンパク質分析のためのレーザーイオン化法の検討2008

    • 著者名/発表者名
      藤田珠美、佐藤出、鈴木-吉橋幸子、粟津邦男
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第28回年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      20080131-0201
  • [学会発表] High throughput analysis of protein using mid-infrared laser2008

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yoshihashi-Suzuki, Tamami Fujita, Kunio Awazu
    • 学会等名
      Photonics WEST BIOS 2008
    • 発表場所
      San Jose, CA, USA
    • 年月日
      20080119-24
  • [学会発表] Intracellular protein mass spectroscopy using mid-infrared laser ionization2007

    • 著者名/発表者名
      Kunio Awazu, Sachiko Yoshihashi-Suzuki
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics 2007
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      20070617-21
  • [学会発表] Verification of mid-infrared matrix-assisted desorption/ionization for direct protein analysis2007

    • 著者名/発表者名
      Sachiko Yoshihashi-Suzuki, Izuru Sato, Kunio Awazu
    • 学会等名
      55^th ASMS Conference on Mass Spectrometry
    • 発表場所
      Indianapolis, IN, USA
    • 年月日
      20070603-8
  • [図書] 赤外レーザー医工学2008

    • 著者名/発表者名
      粟津邦男
    • 出版者
      大阪大学出版会

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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