血漿中微量発現プロテオーム濃縮法の開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24659017
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物理系薬学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 石濱 泰 京都大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (30439244)
• 連携研究者: 若林 真樹 京都大学, 大学院薬学研究科, 助教 (70552024)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: プロテオーム / 血漿プロテオーム

研究概要

in vitroリン酸化反応とその後のリン酸化ペプチド濃縮により、タンパク質混合物試料中のタンパク質組成を自由に操作し、低発現量タンパク質の検出感度を向上させる新規手法を開発し、血清・血漿プロテオミクスに応用することを目的とし、検討を行った。その結果、高発現血清タンパク抗体カラムによる試料前処理と最適なキナーゼによるin vitroリン酸化反応を組み合わせることにより、ヒト血漿プロテオームデータベースにも同定記録のない、超低発現サイトカイン類の同定が可能となった。さらに、本法を培養細胞中のリ低発現リン酸化タンパク定量に適用したところ、通常法では不可能であったリン酸化ペプチド定量に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrophilic Interaction Chromatography Using a Meter-Scale Monolithic Silica Capillary Column for Proteomics LC-MS (2014)
  • 著者名/発表者名: Horie, K.; Kamakura, T.; Ikegami, T.; Wakabayashi, M..; Kato, T.; Tanaka, N.; Ishihama, Y.
  • 雑誌名: Anal Chem 巻: 86 (8) ページ: 3817-24
  • DOI: 10.1021/ac4038625
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantitation of cellular phosphorylation dynamics by phosphoproteomics approaches (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihama, Y..; Imami, K.
  • 雑誌名: Yakugaku Zasshi 巻: 134 (4) ページ: 521-7
  • DOI: 10.1248/yakushi.13-00251-4
• [雑誌論文] Discovery of colorectal cancer biomarker candidates by membrane proteomic analysisand subsequent verification using selected reaction monitoring and tissue microarrayanalysis (2014)
  • 著者名/発表者名: Kume, H.; Muraoka, S.; Kuga, T.; Adachi, J.; Narumi, R.; Watanabe, S.; Kuwano, M.; Kodera, Y.; Matsushita, K.; Fukuoka, J.; Masuda, T.; Ishihama, Y..; Matsubara, H.; Nomura, F.; Tomonaga, T.
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: M113 ページ: 037093
  • DOI: 10.1074/mcp.M113.037093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphoproteome analysis of formalin-fixed and paraffin-embedded tissue sections mounted on microscope slides (2014)
  • 著者名/発表者名: Wakabayashi, M..; Yoshihara, H.; Masuda, T.; Tsukahara, M.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y.
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 13 (2) ページ: 915-24
  • DOI: 10.1021/pr400960r
  • 査読あり
• [雑誌論文] p38-Mediated phosphorylation of Eps15 endocytic adaptor protein (2014)
  • 著者名/発表者名: Zhou, Y.; Tanaka, T.; Sugiyama, N.; Yokoyama, S.; Kawasaki, Y.; Sakuma, T.; Ishihama, Y..; Saiki, I.; Sakurai, H.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 588 (1) ページ: 131-7
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2013.11.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atg38 is required for autophagy-specific phosphatidylinositol 3-kinase complex integrity (2013)
  • 著者名/発表者名: Araki, Y.; Ku, W. C.; Akioka, M.; May, A. I.; Hayashi, Y.; Arisaka, F.; Ishihama, Y..; Ohsumi, Y.
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 203 (2) ページ: 299-313
  • DOI: 10.1083/jcb.201304123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metabolomic profiling of lung and prostate tumor tissues by capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry (2013)
  • 著者名/発表者名: Kami, K.; Fujimori, T.; Sato, H.; Sato, M.; Yamamoto, H.; Ohashi, Y.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y..; Onozuka, H.; Ochiai, A.; Esumi, H.; Soga, T.; Tomita, M.
  • 雑誌名: Metabolomics 巻: 9 (2) ページ: 444-453
  • DOI: 10.1007/s11306-012-0452-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Global microRNA elevation by inducible Exportin 5 regulates cell cycle entry (2013)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki, Y. W.; Kiga, K.; Kayo, H.; Fukuda-Yuzawa, Y.; Weise, J.; Inada, T.; Tomita, M.; Ishihama, Y..; Fukao, T.
  • 雑誌名: RNA 巻: 19 (4) ページ: 490-7
  • DOI: 10.1261/rna.036608.112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rapid and Deep Profiling of Human Induced Pluripotent Stem Cell Proteome by One-shot NanoLC-MS/MS Analysis with Meter-scale Monolithic Silica Columns (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamana, R.; Iwasaki, M.; Wakabayashi, M..; Nakagawa, M.; Yamanaka, S.; Ishihama, Y.
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 12 (1) ページ: 214-21
  • DOI: 10.1021/pr300837u
  • 査読あり
• [雑誌論文] PINK1-mediated phosphorylation of the Parkin ubiquitin-like domain primes mitochondrial translocation of Parkin and regulates mitophagy (2012)
  • 著者名/発表者名: Shiba-Fukushima, K.; Imai, Y.; Yoshida, S.; Ishihama, Y..; Kanao, T.; Sato, S.; Hattori, N.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 2 ページ: 1002
  • DOI: 10.1038/srep01002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal profiling of lapatinib-suppressed phosphorylation signals in EGFR/HER2 pathways (2012)
  • 著者名/発表者名: Imami, K.; Sugiyama, N.; Imamura, H.; Wakabayashi, M..; Tomita, M.; Taniguchi, M.; Ueno, T.; Toi, M.; Ishihama, Y.
  • 雑誌名: Mol Cell Proteomics 巻: 11 (12) ページ: 1741-57
  • DOI: 10.1074/mcp.M112.019919
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phosphoproteomic analysis of Rhodopseudomonas palustris reveals the role of pyruvate phosphate dikinase phosphorylation in lipid production (2012)
  • 著者名/発表者名: Hu, C. W.; Lin, M. H.; Huang, H. C.; Ku, W. C.; Yi, T. H.; Tsai, C. F.; Chen, Y. J.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y..; Juan, H. F.; Wu, S. H.
  • 雑誌名: J Proteome Res 巻: 11 (11) ページ: 5362-75
  • DOI: 10.1021/pr300582p
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nestin protein is phosphorylated in adult neural stem/progenitor cells and not endothelial progenitor cells (2012)
  • 著者名/発表者名: Namiki, J.; Suzuki, S.; Masuda, T.; Ishihama, Y..; Okano, H.
  • 雑誌名: Stem Cells Int 巻: 2012 ページ: 430138
  • DOI: 10.1155/2012/430138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mass spectrum sequential subtraction speeds up searching large peptide MS/MS spectra datasets against large nucleotide databases for proteogenomics (2012)
  • 著者名/発表者名: Helmy, M.; Sugiyama, N.; Tomita, M.; Ishihama, Y.
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 17 (8) ページ: 633-44
  • DOI: 10.1111/j.1365-2443.2012.01615.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] LATS1/WARTS phosphorylates MYPT1 to counteract PLK1 and regulate mammalian mitotic progression (2012)
  • 著者名/発表者名: Chiyoda, T.; Sugiyama, N.; Shimizu, T.; Naoe, H.; Kobayashi, Y.; Ishizawa, J.; Arima, Y.; Tsuda, H.; Ito, M.; Kaibuchi, K.; Aoki, D.; Ishihama, Y..; Saya, H.; Kuninaka,S.
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 197 (5) ページ: 625-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Short-chain fatty acid receptor GPR41-mediated activation of sympathetic neurons involves synapsin 2b phosphorylation (2012)
  • 著者名/発表者名: Inoue, D.; Kimura, I.; Wakabayashi, M..; Tsumoto, H.; Ozawa, K.; Hara, T.; Takei, Y.; Hirasawa, A.; Ishihama, Y..; Tsujimoto, G.
  • 雑誌名: FEBS Lett 巻: 586 (10) ページ: 1547-54
  • DOI: 10.1016/j.febslet.2012.04.021
  • 査読あり
• [学会発表] メートル長モノリスシリカカラムを用いたLC-MS/MSシステムの開発とヒトプロテオーム一斉解析への挑戦 (2014)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉健雄, 市原駿, 堀江勘太, 岩崎未央, 若林真樹, 杉山直幸, 石濱泰
  • 学会等名: 日本薬学会第134年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2014-03-29
• [学会発表] In vitro リン酸化修飾を用いた標的キナーゼ基質の定量的リン酸化プロテオミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 高木俊輔, 吉田繁治, 今村春菜, 若林真樹, 杉山直幸, 石濱泰
  • 学会等名: 第36回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド
  • 年月日: 20131203-06
• [学会発表] 25ミクロン径のメートル長モノリス型シリカキャピラリーによるプロテオミクスLC-MSシステムの高感度化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市原駿;岩崎未央;若林真樹;杉山直幸;石濱泰
  • 学会等名: 第24回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 東京大学工学部2号館, 東京
  • 年月日: 20131111-13
• [学会発表] In Vitro Phosphorylation-Assisted In-Depth Human Serum Proteome Analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Takagi, S.; Imamura, H.; Wakabayashi, M.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y.
  • 学会等名: HUPO 12th Annual World Congress
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 20130914-18
• [学会発表] Illuminating cellular phosphorylation through one-shot phosphoproteomics (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishihama, Y
  • 学会等名: The 4th Asia Oceania Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: Taipei International Convention Center, Taiwan
  • 年月日: 20130710-12
• [学会発表] 人工リン酸化プロテオーム解析によるヒト血清中低発現量タンパク質同定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木俊輔, 今村春菜, 若林真樹, 杉山直幸, 石濱泰
  • 学会等名: 第23回クロマトグラフィー科学会議
  • 発表場所: 長良川国際会議場, 岐阜
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] In vitro phosphorylation to manipulate the abundance profiles in proteomic samples (2012)
  • 著者名/発表者名: Takagi, S.; Imamura, H.; Wakabayashi, M.; Sugiyama, N.; Ishihama, Y.
  • 学会等名: 19th International Mass Spectrometry Conference
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] 人工的リン酸化プロテオーム調製に基づく低発現量タンパク質同定法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高木俊輔;今村春菜;若林真樹;杉山直幸;石濱泰
  • 学会等名: 日本プロテオーム学会2012年会
  • 発表場所: 日本科学未来館、東京
  • 年月日: 2012-07-26