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2014 年度 実績報告書

高感度プロテオーム解析手法を用いた細胞初期化におけるタンパク質動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J02403
研究機関京都大学

研究代表者

岩崎 未央  京都大学, iPS細胞研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードプロテオーム解析 / iPS細胞 / 機能解析 / モノリス型カラム / LC-MS/MS
研究実績の概要

<目的>これまで、本研究者は少ない試料から短時間で網羅的なプロテオーム解析を行うことができる解析手法の開発を行ってきた。本研究では基盤となるプロテオーム解析技術の更なる改善と、それを用いたiPS細胞初期化過程におけるタンパク質動態の解明を目的としている。
<研究実施状況>
① 基盤技術開発:測定試料量の軽減
液体クロマトグラフィー-質量分析計(LC-MS/MS)で用いる移動相に5%ジメチルスルホキシド(DMSO)を加えることで、ペプチドの同定数が約20%向上することが分かった。さらに、メートル長モノリス型カラムを用いてLC-MS/MS測定を行った結果、試料量を1/3に抑えてもDMSOを加えない条件とほぼ同数のペプチドが同定可能であることが分かった。DMSOを用いたLC-MS/MSシステムは、測定試料量の軽減および同定数の向上に有益であることが示された。
② 応用:転写産物量とタンパク量の比較解析
今年度は、iPS細胞とヒト線維芽細胞(HDF)を試料とし、メートル長モノリス型カラムを用いて約10,000遺伝子を同定し、iTRAQラベル化法による定量解析を行った。さらに、同じ細胞を用いてマイクロアレイによる転写産物量比を解析し、タンパク量比との比較解析を行った。その結果、タンパク質と転写物で量比が異なる遺伝子が明らかとなった。そのようなiPS細胞で転写後制御を受けている遺伝子群をGO解析した結果、RNA結合タンパク質などの機能が有意に濃縮されていた。このような遺伝子群がiPS細胞の維持に関わっている可能性があるため、siRNAによる遺伝子ノックダウン実験を行い機能解析を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本特別研究員は、人工多能性幹細胞(iPS細胞)作製過程におけるプロテオーム動態の解明を目的として研究を行っている。昨年度に引き続き、当該年度はプロテオーム解析で用いる定量手法の精度・確度改善を行った。その結果、約10,000個の遺伝子についてのタンパク質定量値が得られ、転写産物量と比較した結果、転写後制御を受けている遺伝子群を抽出することに成功した。このような遺伝子群がiPS細胞の制御・維持に関わっている可能性があり、最終年度での検証が期待できるため、研究目的の達成度としてはおおむね順調であると考えられる。

今後の研究の推進方策

今年度明らかとなった、転写後制御を受けている遺伝子群についてどのような細胞機能があるのかということを知るため、siRNAによる遺伝子ノックダウン実験を行う。また、初期化過程の細胞を試料として、タンパク質レベルの変動を明らかにする。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Challenges Facing Complete Human Proteome Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Mio Iwasaki, Yasushi Ishihama
    • 雑誌名

      CHROMATOGRAPHY

      巻: 35 ページ: 73-80

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.15583/jpchrom.2014.013

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 転写産物および蛋白質の大規模発現量データを用いたヒト人工多能性幹細胞における転写後制御機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      岩崎未央, 川原優香, 小野美幸, 石濱泰, 山中伸弥, 中川誠人
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-26
  • [備考] ResearchMap

    • URL

      http://researchmap.jp/omio/

  • [備考] 京都大学iPS細胞研究所 中川研究室ホームページ

    • URL

      http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/nakagawa/?page_id=43

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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