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本研究では、標的器官や標的 1 細胞由来のプロテオームのシグナルを選択的に検出し、その時空間情報を一斉取得する手法を確立するため、標的とする局所以外にランダムな化学修飾や酵素修飾を施すことにより質量分析(MS)によってタンパク質を検出できなくする新技術「MS サイレンシング」を開発する。本手法では他の夾雑タンパク質シグナルを完全に排除することが可能であり、従来法と比べて感度、解析深度の両面で大幅な向上が期待される。化学修飾については、光反応性アリールジアジリンが最も多くの種類のアミノ酸残基と反応したため、標的アミノ酸の多様性の観点からアリールジアジリンを選択しさらに検討を行った。反応効率を指標に、試薬濃度、反応温度、照射光強度、光照射時間などの反応条件について詳細に検討を行った結果、標的タンパク質由来のMSシグナルを1/10以下に減衰させることが可能であった。さらに、その減衰プロファイルからタンパク質の局所環境情報を抽出することが可能であった。一方、酵素反応を用いた系として、in vitroキナーゼ反応によりタンパク質表面をリン酸基により標識し、その標識率の差からタンパク質構造変化の検出が可能かどうかを検討した。組換えチロシンキナーゼSRCを用いて、基質として変性処理を行ったアルブミンと、無処理のアルブミンを用い、in vitroキナーゼ反応を行った。その結果、変性処理を行ったアルブミンでは、無処理のアルブミンと比較し、チロシンリン酸化効率が50倍以上増加した。このことから、SRCキナーゼは基質タンパク質の構造情報を認識してリン酸化修飾を行っている可能性が示唆された。
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