FT-ICR, MSメタボロミクスによる超微量マーカー探索から一細胞定量への展開

FT-ICR，从超痕量标记搜索到使用 MS 代谢组学进行单细胞定量的发展

• 批准号: 19021040
• 负责人: 太田 大策
• 金额: $ 3.2万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19021040/
• 关键词: メタボロミクス; 質量分析; フーリエ変換イオンサイクロトロン型; 微量淀量; バイオマーカー探索; FT-ICR; MS; 骨芽細胞; 骨転移; Partial Least Square解析

【研究の目的】フーリエ変換イオンサイクロトロン質量分離装置(FT-ICR/MS)による超高分解能・超高感度質量分析を基礎として, 組織や単離オルガネラ, さらに一細胞を材料とした生体分子の超微量同定・定量のための基盤創造を目指す.【方法】未知代謝産物の構造情報取得を目指して微生物・動物の内生メタボライトをカタログ化し, それらの超微量検出と同定・定量を目指す.その基盤において, 試料間でメタボライトプロファイルを比較(ディファレンシャル・メタボロミクス)し, 新規マーカー分子を同定する.【成果】FT-ICR/MS試料直接導入法による一斉解析によって細胞内の代謝産物から生成するイオンに対して精密質量値を取得し, その分析値に対して化合物元素組成を探索するシステムを構築した. さらに, nanoHPLC(日立製)をFT-ICR/MSに連結させ, 分子量のみではなく化学的性質情報を加味した分析を実施した. 推定した元素組成を包括的に解析することを目的にしてvan Krevelen diagramを適用し, 生体反応を元素組成変化によって解析するための基礎を整備することが出来た. 元素組成変化を酵素反応さらには遺伝子機能として帰属させるための検索システムを作成した. 本メタボロミクス実験スキームを骨形成・代謝モデル, 前立腺がん骨転移モデル系におけるメタボロミクス解析に適用し, 新規バイオマーカー候補化合物を特定することが出来た.

[Objective] FT-ICR/MS is a basic method for ultra-high resolution energy and ultra-high sensitivity mass analysis, and it is a guide for ultra-micro identification and quantification of biological molecules in a cell. [Methods] Obtaining structural information of unknown metabolites refers to microbial and animal endogenesis, purification, determination and quantification of ultra-trace amounts. The substrate is in the middle, the sample is in the middle. [Results] FT-ICR/MS sample direct introduction method for the analysis of intracellular metabolites production, accurate mass values were obtained, and the analysis of chemical composition was explored. In addition, nanoHPLC(manufactured by Hitachi) is linked to FT-ICR/MS, and the analysis of molecular weight and chemical property information is implemented. Presumptive element composition analysis of the purpose of the van revelen diagram is applicable, biological reverse element composition of the analysis of the basis of the preparation Element composition, enzyme reaction, gene function, gene expression, gene The present invention relates to bone formation, metabolism and metabolism, and is applicable to the analysis of bone migration and metabolism in the system of bone formation and metabolism.

项目成果

van Krevelen diagramを用いたメタボローム解析による遺伝子機能の探索

使用 van Krevelen 图通过代谢组分析探索基因功能

• 发表时间: 2009
• 作者: 甲斐光輔;南加容;露口恵太郎;北野真也;高橋弘喜;庄條昌之;櫻井望;鈴木秀幸;柴田大輔;金谷重彦;太田大策
• 通讯作者: 太田大策

CYP710A genes encoding sterol C22-desaturase in Physcomitrella patens as molecular evidence for the evolutionary conservation of a sterol biosynthetic pathway in plants

• DOI: 10.1007/s00425-009-0916-4
• 发表时间: 2009-05-01
• 期刊: PLANTA
• 影响因子: 4.3
• 作者: Morikawa, Tomomi;Saga, Hirohisa;Ohta, Daisaku
• 通讯作者: Ohta, Daisaku

Differential metabolomics unraveling light/dark regulation of metabolic activities in Arabidopsis cell culture

• DOI: 10.1007/s00425-007-0594-z
• 发表时间: 2007-12-01
• 期刊: PLANTA
• 影响因子: 4.3
• 作者: Nakamura, Yukiko;Kimura, Atsuko;Ohta, Daisaku
• 通讯作者: Ohta, Daisaku

Metabolic Profiling using Fourie transform ion cyclrotron resonance mass spectrometry

使用傅里叶变换离子回旋共振质谱进行代谢分析

• 发表时间: 2007
• 期刊: Anal.Bioanal Chem 389
• 作者: Ohta D;Shibata D;Kanaya S(筆頭著者;責任著者)
• 通讯作者: 責任著者)

Metabolomics approach for determining growth-specific metabolites based on Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry.

• DOI: 10.1007/s00216-008-2195-5
• 发表时间: 2008-08
• 期刊: ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.3
• 作者: Takahashi, Hiroki;Kai, Kosuke;Shinbo, Yoko;Tanaka, Kenichi;Ohta, Daisaku;Oshima, Taku;Altaf-Ul-Amin, Md.;Kurokawa, Ken;Ogasawara, Naotake;Kanaya, Shigehiko
• 通讯作者: Kanaya, Shigehiko