| 研究課題/領域番号 |
15KT0108
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松崎 芙美子 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (10631773)
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| 研究分担者 |
今井 哲郎 東京情報大学, 総合情報学部, 助教 (10436173)
宇田 新介 九州大学, 生体防御医学研究所, 准教授 (20599609)
久保田 浩行 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (40376603)
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| 研究期間 (年度) |
2015-07-10 – 2018-03-31
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| キーワード | インスリン情報伝達機構 / リン酸化プロテオミクス |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、インスリン受容で惹起されるタンパク質リン酸化の時系列変化を網羅的に計測後、リン酸化のネットワークダイナミクスを定式化し数理的に解析することで、インスリン情報伝達機構の解明を試みる。平成 27 年度は、タンパク質リン酸化量の時系列データの取得に向けて、以下のように条件検討および計測準備を行った。
インスリンの主な標的臓器である肝臓のタンパク質リン酸化を質量分析計で定量可能にするために、まずはマウス肝臓からリン酸化ペプチドサンプルを調製する方法を至適化し、考えられるいくつかの質量分析法を比較検討した。その結果、ラベルフリーでデータ依存的な質量分析を Orbitrap Velos Pro で複数回行うのが本目的に最も適しているという結論に至った。その上で次に、実サンプルの調製を次のように行った。C57BL/6J 野生型マウスにインスリンを腹腔内投与 (0.7 U/kg) し、肝臓を 4 時間 (計13時点) にわたり経時的に採取した。各肝臓より抽出したタンパク質を酵素消化することでペプチドとした後に、リン酸化されたペプチドのみを IMAC 法で濃縮し、リン酸化ペプチドサンプルとした。調製したサンプルを分析することにより、各計測時点に存在するリン酸化タンパク質 (=ノード) とその量 (=ノードの重み) が網羅的に明らかになることが期待される。
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| 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
各種条件検討や肝臓リン酸化タンパク質サンプルの調製は順調に進行しており、時系列データ取得の見通しが立った。
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| 今後の研究の推進方策 |
まず調製した肝臓リン酸化ペプチドサンプルの質量分析を行い、インスリン刺激後のタンパク質リン酸化量変動を定量する。次に、それぞれのリン酸化タンパク質 (=ノード) がどのタンパク質のリン酸化を促進するのかということ (=エッジ) を、各種リン酸化タンパク質がリン酸化の標的とし得るタンパク質表面の化学的構造（アミノ酸配列）に関する知見を基に推定する。具体的には、リン酸化解析ツール kinomeXplorer を用いて、全てのリン酸化部位について周辺の化学的構造がどのタンパク質の標的構造かを判定することで、エッジの有無を推定する。以上のようにリン酸化ネットワークの構造とノードの重み情報を取得することで、リン酸化のネットワークダイナミクスの定式化を可能にする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
タンパク質リン酸化の定量の開始が予定より遅れたため、それに伴い必要経費も次年度に使用する必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
タンパク質リン酸化の定量の見通しは既に立っているため、必要となる消耗品を随時購入しつつ着実に実行する。
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