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本研究は、蛋白質分析法の一つである、マトリックス支援レーザー脱離イオン化法に赤外レーザーを利用して、蛋白質をゲル状スポットから直接イオン化し分析する手法の開発およびその技術向上を目指した。通常の蛋白質分析は、様々な手順を経る。基本的には、細胞から取り出した蛋白質を二次元電気泳動を用いて分離し、ゲルに含まれた蛋白質を取り出すため、消化処理や精製を行い、質量分析装置で蛋白質を同定する。この消化や精製により重要な情報を保持する蛋白質の修飾が失われてしまう。そこで、本研究では、赤外レーザーを用いてアクリルアミドゲル内に含まれるC=0振動伸縮振動を促すことにより、選択的にイオン化することに成功した。まず、研究の第一段階は、C=0伸縮振動励起とイオン化との関係を明らかにすることである。様々なマトリックス(C=0を有し、その末端分子を水酸基やメチル基、塩基などに変化させたもの)を用い、波長とイオン化の関係について実験を行った。その結果、C=0伸縮振動励起のみではイオン化はおこらず、このイオン化には、その分子周辺の水酸基が重要な役割を示すことを明らかにした。この実験を踏まえ、測定試料を含ませたゲルにC=0振動伸縮を励起する赤外レーザーを照射しイオン化を試みた結果、インスリン分子を検出することに成功した。さらに、電気泳動後からのゲルからも試料をイオン化させることに成功した。
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