ナノLC/MSを用いた高感度・高深度単一細胞メタボローム分析法の開発

2023 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14472
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中谷 航太 九州大学, 生体防御医学研究所, 助教 (70880748)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• キーワード: シングルセルメタボロミクス

研究実績の概要

これまでの代謝研究では100万細胞以上を対象とした大量細胞での平均的観測が為されており、単一細胞から100細胞以下の微量細胞試料の測定は困難であった。本研究の目的は、単一細胞から100 細胞以下の微量細胞試料からのメタボローム解析方法を開発することである。上記の目的達成のために3つの課題を設定した。1つ目が幅広いメタボロームの分離 のための液体クロマトグラフィー手法の開発、2つ目が液体クロマトグラフィー質量分析 (LC/MS) システムの高感度化、3つ目が開発した手法の超微量細胞試料 への応用である。本年度は、1つ目の課題に関して、開発した基材と分析法の安定性試験を実施した。2つ目の課題に関して、イオン化法の改良による高感度化の可能性を検討した。3つ目の課題に関して、超微量細胞試料への応用に取り組み、希少かつ特徴的な免疫細胞集団における代謝解析を実施した。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

コロナ禍及び半導体危機によってスケジュールに遅れが生じたため。

今後の研究の推進方策

本研究で開発した液体クロマトグラフィー質量分析法に関する論文執筆を行う。また、1～数10細胞メタボローム解析技術を用いて細胞周期の違いによる代謝不均一性の解明に取り組む。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍及び半導体危機によってスケジュールに遅れが生じたため次年度使用額を残した。

研究成果

• [雑誌論文] Predicting Retention Time in Unified-Hydrophilic-Interaction/Anion-Exchange Liquid Chromatography High-Resolution Tandem Mass Spectrometry (Unified-HILIC/AEX/HRMS/MS) for Comprehensive Structural Annotation of Polar Metabolome (2024)
  • 著者名/発表者名: Torigoe Taihei、Takahashi Masatomo、Heravizadeh Omidreza、Ikeda Kazuki、Nakatani Kohta、Bamba Takeshi、Izumi Yoshihiro
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 96 ページ: 1275～1283
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.3c04618
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide-scope targeted analysis of bioactive lipids in human plasma by LC/MS/MS (2024)
  • 著者名/発表者名: Nakatani Kohta、Izumi Yoshihiro、Umakoshi Hironobu、Yokomoto-Umakoshi Maki、Nakaji Tomoko、Kaneko Hiroki、Nakao Hiroshi、Ogawa Yoshihiro、Ikeda Kazutaka、Bamba Takeshi
  • 雑誌名: Journal of Lipid Research 巻: 65 ページ: 100492～100492
  • DOI: 10.1016/j.jlr.2023.100492
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved endurance capacity of diabetic mice during SGLT2 inhibition: Role of AICARP, an AMPK activator in the soleus (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakamura Shintaro、Miyachi Yasutaka、Shinjo Akihito、Yokomizo Hisashi、Takahashi Masatomo、Nakatani Kohta、Izumi Yoshihiro、Otsuka Hiroko、Sato Naoichi、Sakamoto Ryuichi、Miyazawa Takashi、Bamba Takeshi、Ogawa Yoshihiro
  • 雑誌名: Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 巻: 14 ページ: 2866～2881
  • DOI: 10.1002/jcsm.13350
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adrenal steroid metabolites and bone status in patients with adrenal incidentalomas and hypercortisolism (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakao Hiroshi、Yokomoto-Umakoshi Maki、Nakatani Kohta、Umakoshi Hironobu、Ogata Masatoshi、Fukumoto Tazuru、Kaneko Hiroki、Iwahashi Norifusa、Fujita Masamichi、Ogasawara Tatsuki、Matsuda Yayoi、Sakamoto Ryuichi、Izumi Yoshihiro、Bamba Takeshi、Ogawa Yoshihiro
  • 雑誌名: eBioMedicine 巻: 95 ページ: 104733～104733
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2023.104733
  • 査読あり
• [学会発表] メタボロームを 広く (網羅的に)，深く (高感度に) 測定するための技術開発 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中谷航太
  • 学会等名: 第16回質量分析夏の学校
  • 招待講演
• [学会発表] Unified-HILIC/AEX/MS/MSによる親水性メタボロームとリピドームの同時分析 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中谷航太・池田和輝・高橋政友・馬場健史・和泉自泰
  • 学会等名: 第71回質量分析総合討論会
• [学会発表] Simultaneous analysis of polar metabolome and lipidome by unified-hydrophilic interaction/anion-exchange liquid chromatography tandem mass spectrometry (unified-HILIC/AEX/MS/MS) (2023)
  • 著者名/発表者名: ○Kohta Nakatani, Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi
  • 学会等名: 71S T CONFERENCE ON MASS SPECTROMETRY AND ALLIED TOPICS
  • 国際学会
• [学会発表] Unified-HILIC/AEX/MS/MS：親水性メタボロームとリピドームの同時分析法 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中谷航太・池田和輝・高橋政友・馬場健史・和泉自泰
  • 学会等名: 第49回BMSコンファレンス
• [学会発表] Unified-HILIC/AEX/MS/MSによる極性メタボロームとリピドームの同時分析 (2023)
  • 著者名/発表者名: ○中谷航太・池田和輝・高橋政友・馬場健史・和泉自泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2023年大会
• [学会発表] Simultaneous polar metabolome and lipidome analysis by unified-HILIC/AEX/MS/MS (2023)
  • 著者名/発表者名: ○Kohta Nakatani, Kazuki Ikeda, Masatomo Takahashi, Takeshi Bamba, Yoshihiro Izumi
  • 学会等名: AOMSC-KSMS 2023
  • 国際学会
• [学会発表] Wide-scope targeted analysis of bioactive lipids by LC/MS/MS (2023)
  • 著者名/発表者名: Kohta Nakatani, Yoshihiro Izumi, Hironobu Umakoshi, Maki Yokomoto-Umakoshi, Tomoko Nakaji, Hiroki Kaneko, Hiroshi Nakao, Yoshihiro Ogawa, Kazutaka Ikeda, Takeshi Bamba
  • 学会等名: 3rd International BMS Symposium 2023 in Kyoto
  • 国際学会 / 招待講演