Development of In-Depth Top-Down Proteomics Method for Comprehensive Analysis of Human Proteoforms

开发深度自上而下的蛋白质组学方法来全面分析人类蛋白质型

• 批准号: 22KK0077
• 负责人: 武森 信暁
• 金额: $ 12.81万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-10-07 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0077/
• 关键词: プロテオフォーム; トップダウンプロテオミクス; ミドルダウンプロテオミクス; GeLC-FAIMS-MS; エクソソーム; ゲル電気泳動; 質量分析; PEPPI-MS

本課題ではクリスティアン・アルブレヒト大学キール（CAU）のトップダウンプロテオミクス研究グループ（代表：Prof. Andreas Tholey）との国際共同研究により、質量分析による高深度なインタクトプロテオフォーム解析を可能にする新規トップダウンプロテオミクス法の開発を行う。今年度は、ポリアクリルアミドゲル内のインタクトタンパク質の高効率受動抽出法（PEPPI-MS）を活用したゲルベースのプロテオーム分画、C4カラムを用いた逆相液体クロマトグラフィによる追加分離、そしてフィールド非対称イオン移動度分光分析法（FAIMS）による気相中でのタンパク質イオン分離を組み合わせた多次元プロテオームサンプル分離技術（GeLC-FAIMS）の開発に成功しており、現在までにCAUが保有する高分解能Orbitrap質量分析装置とGeLC-FAIMSを組み合わせることにより、高深度トップダウンプロテオフォーム解析のための計測システムを構築することに成功している。また現状のトップダウンプロテオミクスワークフローでは解析が困難な50 kDa以上の高分子量プロテオフォームを計測するための新たな手法として、Glu-Cプロテアーゼによる限定消化処理とGeLC-FAIMSを組みわせた高深度ミドルダウンプロテオフォーム解析用のサンプル前処理ワークフロー開発に取り組み、開発したワークフローの性能評価をTholey研究室において実施した（2023年3月に研究代表が訪問）。市販のヒト培養細胞抽出物を用いた解析の結果、PEPPI-MSによる分画処理を行うことにより検出可能なGlu-C消化断片数が2.3倍増加することが明らかとなった。現在は開発ワークフローを用いて、ヒト乳がん細胞株（4175細胞）由来エクソソームサンプルのプロテオフォーム解析を進めている。

In this project, we need to know that the university (CAU) is responsible for the development of joint international research (representative: Prof. Andreas Tholey). It is possible to introduce new rules and regulations in the field of joint international research and quantitative analysis. This year, in the current year, there is a high rate of automatic extraction (PEPPI-MS). The system is divided into two parts, the reverse phase liquid is used in the C4 system, and the separation is added in the system. In this paper, we use the method of mobility spectroscopic analysis (FAIMS) to determine the degree of mobility (FAIMS). In this phase, we do not know how to do this. Multi-component separation technology (GeLC-FAIMS) has been successfully implemented, and now there is a high decomposition energy Orbitrap analysis device in the system. GeLC-FAIMS is used to analyze the system. In high depth, we need to know how to solve the problem of success. The analysis of high molecular weight, high molecular weight, The Glu-C system is designed to limit the performance of the Tholey laboratory (March 2023, March 2023). In this paper, the high-depth information system is used to analyze the performance of the system. The cell extract from the market was analyzed by using the results of the analysis of the results, and the results were analyzed by PEPPI-MS. The number of Glu-C digestion fragments was 2.3 times higher than that of the control group. It is now possible to make a further analysis of the origin of the cell line (4175 cells).

项目成果

クリスティアン・アルブレヒト大学キール(ドイツ)

基尔克里斯蒂安阿尔布雷希特大学（德国）

高深度トップダウンプロテオフォーム解析のためのGeLC-FAIMS MSワークフロー

GeLC-FAIMS MS 工作流程，用于深度自上而下的蛋白质组分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Ayako Takemori;Philipp T. Kaulich;Andreas Tholey;Nobuaki Takemori
• 通讯作者: Nobuaki Takemori

GeLC-FAIMS-MS Workflow for Middle-Down Proteomics

适用于中下游蛋白质组学的 GeLC-FAIMS-MS 工作流程

• 发表时间: 2023
• 作者: Nobuaki Takemori;Ayako Takemori;Philipp T. Kaulich;Ryo Konno;Yusuke Kawashima;Ayuko Hoshino;and Andreas Tholey
• 通讯作者: and Andreas Tholey

In-depth structural proteomics integrating mass spectrometry and polyacrylamide gel electrophoresis

• DOI: 10.3389/frans.2022.1107183
• 发表时间: 2023-01
• 作者: Nobuaki Takemori;Ayako Takemori

High-throughput sample preparation workflow for absolute quantitative proteomics combining cell-free QconCAT synthesis and in-StageTip digestion

用于绝对定量蛋白质组学的高通量样品制备工作流程，结合无细胞 QconCAT 合成和 In-StageTip 消化

• 发表时间: 2023
• 作者: Ayako Takemori;Ryo Konno;Yusuke Kawashima;Ayuko Hoshino;and Nobuaki Takemori
• 通讯作者: and Nobuaki Takemori