Development of a Lipidomics Platform for Analysis of Lipid Metabolism in Intracellular Symbiosis

开发用于分析细胞内共生中脂质代谢的脂质组学平台

• 批准号: 21K05131
• 负责人: 青木 元秀
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05131/
• 关键词: リピドミクス; LC/MS; 細胞内共生; 生体膜脂質; LC-MS; 質量分析

生体内には数万種を超える脂質分子が存在すると推定されている。細胞内共生成立過程における生体膜脂質の果たす役割と機能を調べようとするとき、詳細な脂質プロファイルデータを取得・解析することができれば、それらを手掛かりに重要な働きを担う因子を探索することができる。近年急速に発達してきた高速液体クロマトグラフィ－タンデム質量分析法(LC/MS/MS)は、高感度な分析法として注目を集めており、生体試料中の脂質成分を一斉に検出可能な先端的なリピドミクス技術の一つとして、生体中の脂質プロファイリングや挙動の解析、化合物同定への適用例も多く報告されてきている。現在、この先端的リピドミクス解析技術を新たにミドリゾウリムシとクロレラの細胞内共生成立過程における脂質プロファイル解析に適合するように網羅性と解析データの質の向上を目指して分析条件の調整を進めている。これまでに最適化した脂質一斉分析システムを利用して、異なる細胞から抽出した全脂質試料から取得される脂質プロファイルデータのディファレンシャル解析を実施し、挙動に変化のある脂質成分の探索が可能かを検証した。検証試料として機能未知のアシルトランスフェラーゼ様タンパク質を欠損したラン藻細胞を用い、その代謝生成物を解析したところ、欠損株で消失する脂質成分を見出すことに成功した。さらに、見出された変動脂質成分について、高分解能質量分析システムを用いた精密質量分析により分子構造を解析した結果、同成分を同定することもできた。今後、細胞内共生成立過程における詳細な脂質プロファイルをリピドミクス分析により経時的に追跡し、共生過程において変動する脂質の探索・同定およびその定量的な評価へと解析を進めていく。

Tens of thousands of lipid molecules are presumed to exist in organisms. During the establishment of intracellular symbiosis, the function of lipid in the body membrane is regulated, and the detailed lipid is obtained and analyzed. In recent years, rapid development of high-speed liquid chromatography mass spectrometry (LC/MS/MS), high-sensitivity analysis methods, focus on the detection of lipid components in biological samples, detection of possible advanced lipid chromatography techniques, analysis of lipid profiles in organisms, and application examples of compound identification have been reported. At present, the advanced technology of lipid profile analysis has been developed to adjust the quality of lipid profile analysis during the process of intracellular symbiosis formation. This optimization of lipid profile analysis is based on the use of different cellular extracts and the acquisition of whole lipid samples. The test results showed that the lipid component of the algae cells was detected successfully, and the function of the sample was unknown. The results of molecular structure analysis and identification of the same components were analyzed by high resolution energy analysis. In the future, the detailed lipid profile analysis of the process of intracellular symbiosis establishment, the time tracking, the lipid profile analysis of the process of symbiosis establishment, the quantitative evaluation and analysis will be further developed.

项目成果

ICP発光/質量同時分析用ドロップレット赤外線脱溶媒単一細胞試料導入システムの開発

开发用于同时 ICP 发光/质量分析的液滴红外去溶剂化单细胞进样系统

• 发表时间: 2021
• 作者: 太田 高志，柳井 優作，清水 祐哉，沖野 晃俊;前本 佑樹，青木 元秀，梅村 知也，岩井 貴弘，千葉 光一
• 通讯作者: 前本 佑樹，青木 元秀，梅村 知也，岩井 貴弘，千葉 光一

再構築ヒト表皮の角層セラミド一斉定量分析による外用剤の有効性評価

通过同时定量分析重建人表皮角质层神经酰胺评价外用制剂的功效

• 发表时间: 2021
• 作者: 川﨑 悠平;横田 壮眞;青木 元秀;熊田 英峰;梅村 知也;内田 達也
• 通讯作者: 内田 達也

シアノバクテリア Synechocystis sp. PCC 6803 が持つ2 型ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼホモログ遺伝子slr2103の機能

蓝藻集胞藻 6803 中 2 型二酰基甘油酰基转移酶同源基因 slr2103 的功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 瀬戸康雄;岩井貴弘;渡邊慎平;中西俊雄;香村芳樹;宇留賀朋哉;本多定男;千葉光一;岡林識起;桑山健次;平井 一帆，青木 元秀，西山 佳孝，都筑 幹夫，佐藤 典裕
• 通讯作者: 平井 一帆，青木 元秀，西山 佳孝，都筑 幹夫，佐藤 典裕

ICP AES/MS simultaneous analysis of single human cells applying high-throughput infrared desolvation system

应用高通量红外去溶剂化系统对单个人体细胞进行 ICP AES/MS 同步分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Takashi Ohta;Mako Yoshida;Yusaku Yanagii;Yuki Maemoto;Motohide Aoki;Takahiro Iwai;Tomonari Umemura;Koichi Chiba;Akitoshi Okino
• 通讯作者: Akitoshi Okino

大気圧プラズマ処理が生物の脂質組成に及ぼす影響の解析

常压等离子体处理对生物体脂质成分的影响分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 青木元秀;不破瞳;梅村知也;沖野晃俊
• 通讯作者: 沖野晃俊