Quantitative analysis of cellular phosphorylation signaling using electrospray ionization-mass spectrometry with an air current-regulating system

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25513006
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 川上 隆雄 横浜市立大学, 生命医科学研究科, 客員准教授 (40366117)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: プロテオーム / リン酸化 / 分析科学

Outline of Annual Research Achievements

タンパク質の翻訳後修飾に関する定量的かつ包括的な知見は、細胞の制御機構を正確に理解する上で重要な情報である。本研究では、リン酸化シグナル伝達系の高精度定量法を開発する。本年度は、本研究の延長最終年度の課題として、質量分析のイオン源部分における気体引き込み法の改良をおこなった。
タンパク質の発現やリン酸化の網羅的な計量計測にはおもに質量分析が用いられている。質量分析の試料導入部では、大気圧下で試料溶液を噴霧する方法によって対象分子が気化およびイオン化される（エレクトロスプレー）。エレクトロスプレーイオン源を微流速の液体クロマトグラフに接続した場合、連続測定の開始から終了までにわたってイオン化ペプチドの高感度検出を維持することが重要である。イオン源に供給する気体の量を質量分析部への引き込みと同調させることは困難なので、昨年度までの測定では送気系の途中に余剰の窒素ガスを系外に逃がすための工夫を施した。この結果、大気に由来するバックグランドノイズを5分の1以下に抑えることができた。本年度は窒素ガスに酸素ガスを混合する装置の開発をおこなった。すなわち、窒素と酸素の混合比を通常の大気の組成である4対1になるように両気体の供給を調節できるようにした。さらに、混合前の各ガスの供給率を微調整できるようにした。こうしておくと、イオン検出のための最適な大気組成の検討も実施することが可能である。
エレクトロスプレーイオン化は現在のプロテオミクスに必須の方法である。したがって、イオン源の改良はプロテオミクス一般に貢献し、タンパク質リン酸化に限らずその他の翻訳後修飾の分析にも適用することができる。