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真核生物で生合成されるタンパク質の多くは、ゲノム情報にはない翻訳後修飾を受けている。未知のものも含めて翻訳後修飾は多種多様の構造を有し、生理機能に深く関わっている。さらに、タンパク質はリン酸化やアセチル化等の可逆的修飾反応によって生理機能が厳密に調節されている。本研究は、様々な生理的条件下で刻々と変化する翻訳後修飾のダイナミズムを解析する目的で、タンパク質翻訳後修飾の構造解析を効率よく行うための方法論ならびに技術開発と種々の修飾基をもつタンパク質の測定、構造解析を行った。その結果、ナノエレクトロスプレーイオン化において精密質量測定を行える方法を考案した。市販のインターフェースを改造して試作したものを用いて行った測定では、サブピコモル量の試料(分子量〜1000)で5ppm以内の誤差でMS及びMS/MSにおける分析が可能であった。これにより、未知の修飾やMS/MSにおいて帰属できない断片イオンの構造を確実に推定できるようになるものと考えられる。また、本インターフェースはオンラインLC-MS、MS/MSのみならず、オフラインの測定にも利用可能であり、汎用性も高い。
ヒストンの種々の修飾基の解析から、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析において特徴的に観測されるトリメチルリシン特異的なフラグメントイオンを見出した。
今後、本研究で得た結果、方法をプロテオミクス研究の最重要課題の一つである"翻訳後修飾の解析"に応用していきたい。
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