メタボローム解析のための計測技術開発とそれを用いた代謝経路推定

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18016028
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 生物系
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 冨田 勝 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60227626)
• 研究分担者: 西岡 孝明 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科, 教授 (80026559) ; 曽我 朋義 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60338217) ; 金井 昭夫 慶應義塾大学, 環境情報学部, 教授 (60260329)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: メタボローム解析 / バイオインフォマティクス / 質量分析 / 代謝流束解析

研究概要

代謝物質の種類と量を測定するメタボローム解析の高精度化、高感度化、ハイスループット化、バイオインフォマティクスツールの開発をおこなって、代謝物質の同定精度と検出感度の向上、大量データ比較の高速化・自動化を達成した。これらを大腸菌やイネ葉、唾液、ガン細胞などのメタボローム解析や代謝経路推定、代謝流速解析に応用することによって、omics解析基盤技術の1つとして実用的な技術であることを実証した。

研究成果

• [雑誌論文] Metabolite profiling reveals YihU as a novel hydroxybutyrate dehydrogenase for alternative succinic semialdehyde mtabolism in Eschericha coli (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito, その他6名
  • 雑誌名: J. Biol. Chem. 284 ページ: 16442-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitative metabolome profiling of colon and stomach cancer microenvironment by capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, A., その他10名
  • 雑誌名: Cancer Res 69 ページ: 4918-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomic Profiling of Anionic Metabolites by Capillary Electrophoresis Mass Spectrometry (2009)
  • 著者名/発表者名: Soga, T., その他5名
  • 雑誌名: Anal. Chem 81 ページ: 6165-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] In silico modeling and metabolome analysis of long-stored erythrocytes to improve blood storage methods (2009)
  • 著者名/発表者名: Nishino, T., Yachie, A.K., Hirayama. A., Soga, T., Suematsu, T., Tomita, M.
  • 雑誌名: J. Biotech 144 ページ: 212-223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Capillary electrophoresis mass spectrometry-based saliva metabolomics identified oral, breast and pancreatic cancer-specific profiles (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., Wong, D.T., Hirayama, A., Soga, T., Tomita, M.
  • 雑誌名: Metabolomics 6 ページ: 78-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential Metabolomics Software for Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry Data Analysis (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., Hirayama, A., Ishikawa, T., Baran, R., Robert, M., Uehara, K., Soga, T., Tomita, M.
  • 雑誌名: Metabolomics 6 ページ: 27-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Sensory Evaluation Scores of Japanese Sakeand MetabolomeProfiles (2009)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto, M., Koseki, T., Hirayama, A., Abe, S., Sano, T., Tomita, M., Soga, T.
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem 58 ページ: 374-383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tri-split tRNA: A transfer RNA made from three transcripts provides insight into the evolution of fragmented tRNAs in archaea" (2009)
  • 著者名/発表者名: Fujishima, K.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA. 106 ページ: 2683-2687
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genome Projector: zoomable genome map with multiple views (2009)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, K.
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 10 ページ: 31
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated Phosphoproteome Analysis for Cultured Cancer Cells by Two-Dimensional NanoLC-MS Using a Calcined Titania/C18 Biphasic Column (2008)
  • 著者名/発表者名: Imami, K.
  • 雑誌名: Innovations in Analytical Sciences 24 ページ: 161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depiction of metabolome changesin histidine-starved Escherichia coli by CE-TOFMS (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohashi, Y.
  • 雑誌名: Mol. BioSyst 4 ページ: 135-147
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale phosphorylation mapping reveals the extent of tyrosine phosphorylation in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, N.
  • 雑誌名: Mol Syst Biol. 4 ページ: 193
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved metabolomics reveals metabolic modulation in rice foliage (2008)
  • 著者名/発表者名: Sato, S.
  • 雑誌名: BMC Systems Biology 2 ページ: 51
  • 査読あり
• [雑誌論文] Successive and Selective Release of Phosphorylated Peptides Captured by hydroxy Acid-Modified Metal Oxide Chromatography (2008)
  • 著者名/発表者名: Kyono, Y.
  • 雑誌名: J. Proteome Res ページ: 4585-4593
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualizing Complex Omics Information-Scientific Visualization for Genomics and Systems Biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, K.
  • 雑誌名: BIOforum Europe 6 ページ: 27-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Aligning LC Peaks by Converting Gradient Retention Times to Retention Index of Peptides in Proteomic Experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinoda, K.
  • 雑誌名: Bioinformatics 24 ページ: 1590-1595
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple High- Throughput Analyses Monitor the Response of E. coli to Perturbations (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井伸佳, ほか28名
  • 雑誌名: Science 316 ページ: 593-597
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential metabolomics reveals ophthalmic acid as an oxidative stress biomarker indicating hepatic glutathione consumption (2006)
  • 著者名/発表者名: 曽我朋義, ほか10名
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 281(24) ページ: 16768-16776
  • 査読あり
• [雑誌論文] A metabolomics approach for enzyme discovery (2006)
  • 著者名/発表者名: 斎藤菜摘, ほか7名
  • 雑誌名: J Proteome Research 5(8) ページ: 1979-1987
  • 査読あり
• [雑誌論文] MathDAMP: a package for differential analysis of metabolite profiles (2006)
  • 著者名/発表者名: Richard Baran, ほか7名
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 7 ページ: 530-538
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prediction of liquid chromatographic retention times of peptides generated by protease digestion of the Escherichia coli proteome using artificial neural networks (2006)
  • 著者名/発表者名: 篠田幸作, ほか7名
  • 雑誌名: J. Proteome Research 5(12) ページ: 3312-3317
  • 査読あり
• [雑誌論文] HybGFS: hybrid method for genome-fingerprint scanning. (2006)
  • 著者名/発表者名: 篠田幸作, ほか6名
  • 雑誌名: BMC Bioinformatics 7 ページ: 479-486
  • 査読あり
• [学会発表] Metabolomes and data-driven systems biology (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: The 10th International Conference on Systems Biology
  • 発表場所: San Francisco, USA.
  • 年月日: 2009-09-03
• [学会発表] Metabolomics and Systems Biology (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: Foundations OF Systems Biology In Engineering
  • 発表場所: Denver, USA.
  • 年月日: 2009-08-10
• [学会発表] Metabolome analysis and systems biology, Albany 2009 (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: The 16th Conversation
  • 発表場所: Albany, USA.
  • 年月日: 2009-06-18
• [学会発表] High-throughput multi-omics systems biology and its applications (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: International Launch Conference Frontiers in Multi-Scale Systems Biology
  • 発表場所: Atlanta, USA.
  • 年月日: 2008-10-19
• [学会発表] Metabolome analysis and systems biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: The 13thInternational Biotechnology Symposium (IBS) and Exhibition
  • 発表場所: Dalian World Expo CenterDalian, China
  • 年月日: 2008-10-16
• [学会発表] Metabolomics and Systems Biology (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomita, M.
  • 学会等名: The Second q-bio Conference on Cellular Information Processing
  • 発表場所: Santa Fe, U.S.A.
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] Multi-omics analysis and integrative Systems Biology (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: Genomes to Systems Conference
  • 発表場所: Manchester, UK
  • 年月日: 2008-03-19
• [学会発表] Metabolomics and its applications to integrative systems biology (2008)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: The 10th International Conference on Molecular Systems Biology
  • 発表場所: Manila, Philippines
  • 年月日: 2008-02-27
• [学会発表] MEGU: Pathway mapping web-service based on KEGG and SVG (2007)
  • 著者名/発表者名: Arakawa, K.
  • 学会等名: ISMB/ECCB2007
  • 発表場所: Wien, Austria.
  • 年月日: 20070721-20070726
• [学会発表] eXpanda: an integrated platform for network analysis and visualization (2007)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, H.
  • 学会等名: ISMB/ECCB2007
  • 発表場所: Wien, Austria.
  • 年月日: 20070721-20070726
• [学会発表] E-Cell 3D: 3-dimensional visulization of cellular simulation results (2007)
  • 著者名/発表者名: Yachie, N.
  • 学会等名: ISMB/ECCB2007
  • 発表場所: Wien, Austria
  • 年月日: 20070721-20070726
• [学会発表] Metabolome Science and Systems Biology (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: The 7th International Workshop on Advanced Genomics
  • 発表場所: Tokyo, JAPAN
  • 年月日: 2007-11-27
• [学会発表] Multi-omics data-driven systems biology, International Society for Computational Biology (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: Special Interest Group on Biosimulation
  • 発表場所: Long Beach, USA
  • 年月日: 2007-10-05
• [学会発表] Large-scale multi-omics analyses for E. coli systems biology (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: 3rd Metabolomics Society Annual Conference
  • 発表場所: Manchester, UK
  • 年月日: 2007-06-12
• [学会発表] Multi-omics analysis and data-driven systems biology, E cell (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: The Steering Committee of the 2nd Annual Summit on Systems Biology
  • 発表場所: Richmond, USA
  • 年月日: 2007-06-05
• [学会発表] Metabolome analysis and cell simulation (2007)
  • 著者名/発表者名: 冨田勝
  • 学会等名: Systems Biology Workshop-2007
  • 発表場所: Melbourne, Australia.
  • 年月日: 2007-05-29
• [図書] E coli metabolomics; capturing the complexity of a "simple" model(Metabolomics-A Powerful Tool in Systems Biology-, vol. 18) (2007)
  • 著者名/発表者名: Martin, R
  • 総ページ数: 189-234
• [図書] メタボロミクスの医学への応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 曽我朋義
  • 総ページ数: 56-63
  • 出版者: 最新医学社