血清中の疾患特異的なタンパク質変異の探索法開発とその可能性の実証

2012 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23659305
• 研究機関: 北里大学
• 研究代表者: 小寺 義男 北里大学, 理学部, 准教授 (60265733)
• キーワード: タンパク質 / 機能状態 / 血清 / 定量分析

研究概要

疾患特異的な翻訳後修飾やプロテアーゼによる切断、スプライシング異常等のタンパク質の状態変化（ここでは「変異」と記述する）が様々な点で疾患に関与していることは明らかである。そこで、本研究では、独自の前処理技術と最先端の質量分析技術を組み合わせて、血清中の任意のタンパク質の変異を網羅的に分析する方法の開発を目指した。
定量分析用質量分析計 (三連四重極質量分析計)を用いたSRM (Selected Reaction Monitoring)法によって、当初目的としていたアポリポプロテインA-Iとトランスサイレチンについて、全配列の中で分析可能なアミノ酸の90％以上の酵素消化ペプチドの存在量を定量分析する方法の確立に成功した。この方法を用いて健常者血清中の両タンパク質の分析を行った結果、各部分が定量解析できていることを確認した。ただ、この方法では長期間安定した分析を行うためには安定同位体標識タンパク質が必要であるが、この安定同位体標識タンパク質の調製は費用と期間の両面から全てのタンパク質に利用することは困難である。そこで、本研究目的であるタンパク質の状態変異をさらに幅広いタンパク質に応用するため、新たな方法として、安定同位体標識法（ジメチル標識法）を用いた方法の確立を試みた。
当研究室で開発した血清タンパク質の分画抽出法（Serum Fraction法：SF法）による血清タンパク分画物SF1, SF2に対してジメチル標識法を適応して、腎細胞癌患者血清中のタンパク質の状態変化の分析を試みた。その結果、同じタンパク質にもかかわらずSF1, SF2の両方で現れているタンパク質の中の5種類のタンパク質が手術に伴って異なる変動をしていることがわかった。

研究成果

• [雑誌論文] Enhanced recovery of lyophilized peptides in shotgun proteomics by using an LC-ESI-MS compatible surfactant. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawashima Y, Takahashi N, Satoh M, Saito T, Kado S, Nomura F, Matsumoto H, Kodera Y.
  • 雑誌名: Proteomics. 巻: 13 ページ: 751-755
  • DOI: 10.1002/pmic.201200462. Epub 2013 Feb 11.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic sample pooling using two-dimensional liquid chromatography system enhances coverage in shotgun proteomics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawashima Y, Satoh M, Saito T, Matsui T, Nomura F, Matsumoto H, Kodera Y.
  • 雑誌名: Biomed Chromatogr. 巻: 27 ページ: 691-694
  • DOI: 10.1002/bmc.2864.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preanalytical evaluation of serum 25-hydroxyvitamin D3 and 25-hydroxyvitamin D2 measurements using LC-MS/MS. (2013)
  • 著者名/発表者名: Mochizuki A, Kodera Y, Saito T, Satoh M, Sogawa K, Nishimura M, Seimiya M, Kubota M, Nomura F.
  • 雑誌名: Clin Chim Acta. 巻: 420 ページ: 114-120
  • DOI: 10.1016/j.cca.2012.10.041. Epub 2012 Nov 1.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Serum monomeric α2-macroglobulin as a clinical biomarker in diabetes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takada T, Kodera Y, Matsubara M, Kawashima Y, Maeda T, Fujita Y, Shichiri M.
  • 雑誌名: Atherosclerosis. 巻: 228 ページ: 270-276
  • DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.02.035.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Medaka fish, Oryzias latipes, as a model for human obesity-related glomerulopathy. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichimura K, Kawashima Y, Nakamura T, Powell R, Hidoh Y, Terai S, Sakaida I, Kodera Y, Tsuji T, Ma JX, Sakai T, Matsumoto H, Obara T.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: 431 ページ: 712-717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Integrated view of the human chromosome X-centric proteome project. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto T, Nakayama K, Hirano H, Tomonaga T, Ishihama Y, Yamada T, Kondo T, Kodera Y, Sato Y, Araki N, Mamitsuka H, Goshima N.
  • 雑誌名: J Proteome Res. 巻: 12 ページ: 58-61
  • DOI: 10.1021/pr300844p. Epub 2012 Dec 21.
• [雑誌論文] Angiotensin-converting enzyme inhibition curbs tyrosine nitration of mitochondrial proteins in the renal cortex during the early stage of diabetes mellitus in rats. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishii N, Carmines PK, Yokoba M, Imaizumi H, Ichikawa T, Ikenagasa H, Kodera Y, Oh-Ishi M, Aoki Y, Maeda T, Takenaka T, Katagiri M.
  • 雑誌名: Clin Sci (Lond). 巻: 124 ページ: 543-552
  • DOI: 10.1042/CS20120251.
  • 査読あり
• [雑誌論文] A strategy for large-scale phosphoproteomics and SRM-based validation of human breast cancer tissue samples. (2012)
  • 著者名/発表者名: Narumi R, Murakami T, Kuga T, Adachi J, Shiromizu T, Muraoka S, Kume H, Kodera Y, Matsumoto M, Nakayama K, Miyamoto Y, Ishitobi M, Inaji H, Kato K, Tomonaga T.
  • 雑誌名: J Proteome Res. 巻: 11 ページ: 5311-5322
  • DOI: 10.1021/pr3005474. Epub 2012 Oct 17.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The application of a three-step serum proteome analysis for the discovery and identification of novel biomarkers of hepatocellular carcinoma. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura A, Sogawa K, Satoh M, Kodera Y, Yokosuka O, Tomonaga T, Nomura F.
  • 雑誌名: Int J Proteomics. 巻: 2012 ページ: 623190
  • DOI: 10.1155/2012/623190. Epub 2012 Aug 16.
• [雑誌論文] Strategy for SRM-based verification of biomarker candidates discovered by iTRAQ method in limited breast cancer tissue samples. (2012)
  • 著者名/発表者名: Muraoka S, Kume H, Watanabe S, Adachi J, Kuwano M, Sato M, Kawasaki N, Kodera Y, Ishitobi M, Inaji H, Miyamoto Y, Kato K, Tomonaga T.
  • 雑誌名: J Proteome Res. 巻: 11 ページ: 4201-4210
  • DOI: 10.1021/pr300322q.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Proteomic analysis of gingival crevicular fluid for discovery of novel periodontal disease markers. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsuchida S, Satoh M, Umemura H, Sogawa K, Kawashima Y, Kado S, Sawai S, Nishimura M, Kodera Y, Matsushita K, Nomura F.
  • 雑誌名: Proteomics. 巻: 12 ページ: 2190-2202
  • DOI: 10.1002/pmic.201100655.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential of classification of cancer by multiple discriminant analysis for relationship between cancer and expression of human cellular phosphoprotein. (2012)
  • 著者名/発表者名: Motofuji Y, Saito A, Koike M, Kodera Y, Maeda T, Komatsu H.
  • 雑誌名: Biomed Res. 巻: 33 ページ: 139-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plectin promotes migration and invasion of cancer cells and is a novel prognostic marker for head and neck squamous cell carcinoma. (2012)
  • 著者名/発表者名: Katada K, Tomonaga T, Satoh M, Matsushita K, Tonoike Y, Kodera Y, Hanazawa T, Nomura F, Okamoto Y.
  • 雑誌名: J Proteomics. 巻: 75 ページ: 1803-1815
  • DOI: 10.1016/j.jprot.2011.12.018. Epub 2011 Dec 30.
  • 査読あり
• [学会発表] 血中診断マーカーペプチド提案を目指した 探索ならびに多検体評価法の包括的な開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: "小寺義男，川島祐介，斎藤達也，佐藤守 ，曽川一幸 ，前田忠計 ，朝長毅，野村文夫
  • 学会等名: 第85回 日本生化学会
  • 発表場所: 福岡国際会議場、マリンメッセ福岡
  • 年月日: 20121214-20121216
• [学会発表] Comprehensive approach to develop diagnostic biomarker peptides in serum –Establishment of discovery and validation methods targeting low-abundance peptides– (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshio Kodera,Tatsuya Saitoh,Yusuke Kawashima, Kazuyuki Sogawa, Satoru Minamida, Kazumasa Matsumoto, Masatsugu Iwamura, Shiro Baba,Tadakazu Maeda,Takeshi Tomonaga,Fumio Nomura
  • 学会等名: HUPO 2012 11th World Congress
  • 発表場所: ボストン（USA)
  • 年月日: 20120909-20120913
• [学会発表] 血中診断マーカーペプチド獲得を目指したペプチドーム解析法の包括的な開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小寺義男
  • 学会等名: 第19回遺伝子診療学会／シンポジウム
  • 発表場所: 三井ガーデンホテル千葉
  • 年月日: 20120726-20120728
  • 招待講演
• [学会発表] 血中診断マーカーペプチド獲得を目指した ペプチドーム解析法の包括的な開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: "小寺義男，川島祐介，斎藤達也，佐藤守 ，曽川一幸 ，前田忠計 ，朝長毅 ，野村文夫
  • 学会等名: 第10回日本プロテオーム学会（JHUPO）年会／シンポジウム
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京）
  • 年月日: 20120726-20120727
  • 招待講演
• [学会発表] High quality method for discovery and verification of low abundance biomarker peptides in serum (2012)
  • 著者名/発表者名: "Yoshio Kodera Tatsuya Saito, Yusuke Kawashima, Satoru Minamida, Kazumasa Matsumoto, Keita Araki, Takashi Matsui, Mamoru Satoh, Fumio Nomura,Masatsugu Iwamura, Shiro Baba ,Tadakazu Maeda
  • 学会等名: AOHUPO(Asia Oceania HUman Proteomics Organization)
  • 発表場所: 北京／中国
  • 年月日: 20120505-20120507
• [学会発表] Comprehensive approach to develop diagnostic biomarker peptides in serum. –Establishment of discovery and validation methods targeting low-abundance peptides–
  • 著者名/発表者名: Yoshio Kodera
  • 学会等名: RCAI Seminar Series 2012
  • 発表場所: （独）理化学研究所・免疫アレルギー科学総合研究センター（RCAI)
  • 招待講演
• [学会発表] 血中疾患マーカーペプチド獲得を目指した包括的なアプローチ
  • 著者名/発表者名: 小寺義男
  • 学会等名: 東北大学医学部・最先端学術セミナー
  • 発表場所: 東北大学医学部
  • 招待講演