1分子蛍光観察による1細胞プロテオーム解析法の開発

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本研究で実現を目指す1細胞プロテオーム解析システムに必要な技術要素として、1. マイクロ流路デバイスによる1細胞サンプルの調製、2. マイクロウェルゲルを用いたハイスループットな電気泳動、3. 光シート顕微鏡による超高感度定量の3つが挙げられる。2022年度はマイクロ流路デバイスによる1細胞サンプル調製、およびマイクロウェルゲルによるサンプル捕捉の効率が著しく低いという課題に直面し、本研究で求めるハイスループットな解析が難しいことが分かったため、システムの大幅な変更を行った。1細胞サンプルの調製方法を1細胞ソーティングとマイクロビーズへのタンパク質吸着を組み合わせたものに切り替え、さらに得られるサンプルをロスなく電気泳動するためにゲルの設計を変更した。まだ実験的な検証が必要だが、この手法により一度のランで300程度の1細胞サンプルが解析できると考えている。また並行して2021年度に作成した顕微鏡制御システムの拡張と画像解析プログラム作成を行った。前者は特に、ビーズ位置を自動検出するプログラムを追加し、サンプルのある箇所のみを観察するようステージ等を制御することで、ゲル観察にかかる時間の最小化を試みている。また後者は観察時に生じるZ方向のずれを補正するプログラムに加え、crop, deskew, Z projectionまでをパイプライン化できており、今後は1分子検出とその定量を行うプログラムを追加する予定である。その他マイクロビーズや蛍光色素、電気泳動条件の検討を行い、電気泳動におけるS/N比の向上や広範囲の分子量領域でのバンド分離を達成することができた。