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

2015 年度 実績報告書

• 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: 遺伝子転写後制御 / nanoLC-MS/MS / プロテオミクス

研究実績の概要

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。昨年度までに、iPS細胞とヒト線維芽細胞（HDF）を試料として用い、ナノ液体クロマトグラフィー-質量分析計(nanoLC-MS/MS)によるプロテオーム解析を行った結果、約10,000遺伝子を同定・定量した。得られたタンパク量とマイクロアレイから得られた転写産物量を比較したところ、HDFと比較してiPS細胞には転写量比は小さくてもタンパク量比が大きい、転写後制御を受けていると考えられる遺伝子群が約800個存在することがわかった。それらの遺伝子群にどのような機能が濃縮されているかを調べたところ、RNA結合タンパク質やヒストン結合タンパク質が有意に濃縮されていた。さらに、iPS細胞における機能を調べるため、high throughput screeningシステムを用いてsiRNAによる約800個の遺伝子ノックダウン実験を行った。その結果、約60%（335個）の遺伝子はノックダウンしてもiPS細胞上での形態変化や増殖能の低下は見られなかった。一方で、約40%(293個)の遺伝子はノックダウンすると細胞のコロニー密度が減少し、iPS細胞の生存に影響がある可能性が示唆された。現在はこれらの遺伝子についてsiRNA実験の確認など詳細な検討を行っており、H28年度内には論文を投稿予定である。

現在までの達成度 (段落)

27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

27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] A multi-omic analysis of human naive CD4+ T cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Mitchell CJ, Getnet D, Kim MS, Manda SS, Kumar P, Huang TC, Pinto SM, Nirujogi RS, Iwasaki M. et al.,
  • 雑誌名: BMC systems biology 巻: 9 ページ: 75-75
  • DOI: 10.1186/s12918-015-0225-4
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [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 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岩崎未央、川原優香、小野美幸、澤村由香、野村優、山中伸弥、中川誠人
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2015-12-01 – 2015-12-04
• [学会発表] Mechanism of post-transcriptional regulation in human induced pluripotent stem cells by analyses of global transcriptome and proteome data. (2015)
  • 著者名/発表者名: Mio Iwasaki, Yuka Kawahara, Miyuki Ono, Yuka Sawamura, Shinya Yamanaka, Masato Nakagawa
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2015年会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2015-07-22 – 2015-07-23
• [備考] CiRAで働く人々
  • URL: http://www.cira.kyoto-u.ac.jp/j/newslist/html-newsletters/201521/
• [備考] 薬学研究へのいざない
  • URL: http://www.pharm.kyoto-u.ac.jp/graduate-admission/invitation/message2/