未知翻訳後修飾にも対応する翻訳後修飾の一斉定量分析法の開発

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前年度までに構築した、細胞内・細胞外の環境変化に反応するタンパク質の修飾を質量分析計を用いて検出するシステムを用いて、今年度は(1)ペプチド配列同定・定量系のハイスループット化、(2)バイオインフォマティクスを用いた実験結果の解析を行った。具体的には蛋白質同定ソフトMascotと定量ソフトMascot Distillerを用いることにより、解析に要する時間を9割程度短縮した。さらに、検索時に、エラータラレント検索を用いることで、初期検索で同定されたタンパク質について、二次検索を行うことで、予想していなかった修飾も同定することが可能になり、実際にこれまで報告されていなかった鉄制御蛋白質IRP2のポリグルタミン修飾や糖鎖修飾を同定した。その際にSILAC標識細胞を用いて、13Cペプチドと12CペプチドのMS/MSを比較し、yイオンの帰属を確認することで、同定の精度を向上させた。また同時に1アミノ酸置換も多数同定された。1アミノ酸置換の多くはSNPによるものと考えられ、臨床サンプルを用いたプロテオーム解析に有用な検索方法であると思われる。次にバイオインフォマティクス解析については、パスウェイ解析、ジーンオントロジー解析、学習型蛋白質機能推定解析を用いて、相互作用する蛋白質、シグナル経路、細胞内部位、細胞内機能を推定するための情報処理基盤を整備し、実験結果を可視化したり、統計的に順位付けをすることで、結果の解釈を容易に行うことが可能となった。本研究で構築した手法では、一度に蛋白質の翻訳後修飾と1アミノ酸置換を同定、定量することができるため、今後、臨床サンプルを用いて、翻訳後修飾とSNPなど遺伝的要因との関連性を明らかにすることが期待される。