Large-scale proteoform analysis for unveiling the entire view

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プロテオフォームとは、RNAスプライシングやSNPs等のmRNAに由来するアイソフォームだけではなく、翻訳制御により様々な翻訳開始点や終始点をもつタンパク質、翻訳後に生じる内在性プロテオリシス産物や翻訳後修飾体も含めて多様なタンパク質一次配列の違いに基づく呼称である。本研究では、①プロテオフォームを大規模解析する技術を開発し、②プロテオフォームがもたらすプロテオーム多様性が、どのような制御を受けて形成されているか、その全体像「プロテオフォームランドスケープ」を明らかにする。これらは、本研究の次のステージで、細胞の機能や疾病との関連を調べるための基盤となる。R4年度は、前年度に確立したタンパク質N末端およびC末端ペプチド濃縮法を用いて、肺がん細胞株群に適用し、細胞株選択的プロテオフォーム制御機構同定の検討を開始した。その結果、細胞株選択的に発現しているスプライシングバリアントで最後から2つ目のエクソンが伸長し、新たな終始コドンを有するトランスクリプトが確かに翻訳されていることを示すC末端プロテオーム解析結果が得られた。一方で、細胞株ごとのトランスクリプトームデータ、トランスレイトームデータが必ずしも末端プロテオームデータを完全にカバーできていないこともわかりつつあり、末端プロテオーム測定データからどのような検索データベースと検索条件を用いてネオ末端情報を得るかについては、更なる最適化が必要であることが分かった。また、脂肪細胞分化過程に末端プロテオーム解析を適用し、翻訳後のプロテアーゼによる分解の分化への寄与について検討したところ、いくつかのプロテアーゼが重要な役割を果たしていることがわかった（論文投稿中）。