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高感度質量分析法の開発に基づく１細胞アミノ酸メタボロミクスへの挑戦

基于高灵敏度质谱技术的发展对单细胞氨基酸代谢组学的挑战

基本信息

批准号：
22K20718
负责人：
古庄仰
金额：
$ 1.83万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K20718/
关键词：
1細胞分析アミノ酸メタボロミクス誘導体化質量分析がん

项目摘要

がん組織は不均一で、周辺環境によって代謝が変化することが知られている。そのため、代謝変動の詳細な解析には細胞1個レベルでの測定が望まれる。本研究では、がん細胞におけるアミノ酸メタボロミクスを1細胞レベルで実現することを目指して、誘導体化と質量分析を用いた高感度1細胞分析法の開発を行う。2022年度は、細胞を採取するガラスキャピラリー内での誘導体化に適した試薬および反応条件、分析条件を検討した。ガラスキャピラリーは容積が数十マイクロリットル程度で、誘導体化後に質量分析計で直接測定するため、微小空間での高い反応性と質量分析計での高感度な検出を両立する試薬の選定が必須であった。数種のアミノ酸誘導体化試薬を検討した結果、数マイクロリットルの溶液中でアミノ酸と反応し、エレクトロスプレーイオン化で高効率にイオン化されて質量分析計で高感度に検出される試薬を見出した。誘導体化反応については反応温度、反応時間、反応液のpH等をさらに検討し、簡便かつ迅速な反応手順を構築した。質量分析には三連四重極型質量分析計を採用し、誘導体化試薬に由来する特徴的なプロダクトイオンを用いたMS/MS分析により、誘導体化アミノ酸の高感度かつ選択的な検出を実現した。開発した手法をヒト肝がん由来細胞の分析に適用した結果、細胞内の微量アミノ酸を検出することに成功した。また、同一の誘導体化試薬を用いてLC-MS/MS分析法を構築し、大量細胞から調製した抽出液を測定した。得られたアミノ酸プロファイルは1細胞の測定結果と類似しており、開発した1細胞分析法を用いて細胞内のアミノ酸含量を評価可能であることが示された。さらに、同一の条件で培養した複数個の細胞をそれぞれ測定した結果、細胞間で含量の大きく異なるアミノ酸が存在し、1細胞レベルでの差異解析が可能であることが示唆された。

The organization is not uniform, and the surrounding environment is metabolized and changed.そのため、Detailed analysis of metabolic changes and には cell 1 レベルでのdetermination が看まれる. This study is based on the results of this study. The purpose of the research was to use the high-sensitivity 1-cell analysis method for the induced body transformation and mass analysis. In 2022, the cells will be tested using the biochemical conditions and analytical conditions of the human body. The volume of ガラスキャピラリーは and the degree of マイクロリットル are directly measured by mass analyzer after induction. It is necessary to select a high-reflectivity and high-sensitivity mass analyzer in a small space, and it is necessary to set up a test and select it. The results of several のアミノacid-induced body transformation experiments, でアミノacid とreflexion in several マイクロリットルの solutions, and エレクトロスプレーイオン化でHigh-efficiency にイオン化されて Mass analyzer でHigh-sensitivity に検出されるtest 薬を见出した. Induced body reaction reaction temperature, reaction time, pH of the reaction solution, etc. are easy and fast, and the reaction time is smooth and convenient. The quality analysis instrument adopts the triple quadruple polar mass analyzer and the induced body test instrument is originated from the special Nanatronic Analyzer uses いたMS/MS to analyze により, and induces the high-sensitivity かつselected な検出を実现した which is the induced body acid. The method of opening the liver is the result of the application of cell analysis, and the trace amount of acid in the cells is successfully produced. The same induced body test was constructed using the LC-MS/MS analysis method, and a large number of cells were prepared and the extract was measured. The results obtained from the determination of られたアミノ acid プロファイルは1 cells are similar to those of しており and 开発した1. The cell analysis method is used to evaluate the content of intracellular methylamine and it is possible to show the best results.さらに、Cultivation under the same conditions、Measurement results of multiple cells and the amount of inter-cell content The existence of きくisoなるアミノがが, the difference analysis of 1-cell レベルでのpossible and the possibility of showing the instigation of された.