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プロテオミクス研究は探索から機能解析へ


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プロテオミクス研究は探索から機能解析へ 近年、タンパク質研究がプロテオミクスへと変貌した最大の要因は、大規模ゲノム解析による遺伝子配列データベースの充実と質量分析計の技術革新である。以前はプロテインシークエンサーを用いてタンパク質の部分アミノ酸配列を決定したのちに、対応する遺伝子を取り出して、DNA塩基配列を決定することから研究が始まった。長い時間と労力が必要で、タンパク質の取り扱いやタンパク質化学を究めるという職人芸的技術ノウハウも必要とした。しかしながら、現在では、電気泳動後のタンパク質バンドのトリプシン消化物を精密質量分析することで短時間で簡単にタンパク質を同定することが可能となった。質量分析による同定は、解析パターンとデータベース配列との一致度によりタンパク質を特定することからデータベースの充実がなければ今日ほどの普及はない。
はじめに:タンパク質化学からプロテオミクスの時代へ

10数年前まではタンパク質化学的手法の技術開発により、微量タンパク質の構造を正確に解析することに主眼がおかれていた。しかしながら、フェムトモルレベルで検出できる質量分析計によりタンパク質構造解析の圧倒的な高感度化が達成されることになった。このような技術的背景に支えられて、ゲノムからプロテオミクスの時代が幕を明けることになる。ヒトゲノム完全解読宣言がなされた2003年にはすでにプロテオミクスブームとなり、「質量分析→データベースサーチ→タンパク質同定」のプラットフォームが定着した。

現在では、このようなタンパク質解析技術を診断や創薬ターゲットとしてのバイオマーカー探索へと応用されることとなり、二次元電気泳動法や質量分析を使った発現タンパク質の比較解析が広く行われている。次の段階として見出されたバイオマーカー候補が実際の診断や新薬開発ターゲットとして役立つかどうかの評価へと進むことになる。また、ターゲットタンパク質が生体内でどのような機能を有するかを明らかにするために相互作用解析などの機能解析が必要となる。   著者:   作成:2010/1/11 17:15:01 最初にエドマン分解を利用したプロテインシークエンサーによるタンパク質同定法について述べたい。プロテインシークエンサーではN末端のαアミノ基をPITCで修飾することからエドマン分解が始まるので、N末端αアミノ基がフリーでなければならない。プロテインシークエンサーではタンパク質を電気泳動後にPVDF膜に転写できれば、10ピコモル程度でN末端から10残基程度のアミノ酸配列を決定することは比較的容易である ...続きを読む
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      著者:   作成:2010/1/11 17:15:01 質量分析によるタンパク質同定は、これまでのプロテインシークエンサーによる同定の世界を大きく変えることになった。例えば、プロテインシークエンサーでは1ピコモルのN末端ブロックタンパク質の配列を決定するために、これまでに多くの技術開発を行ってきた。質量分析ではそれほどの経験がなくてもフェムトモルレベルのタンパク質をN末端のブロックに関係なく同定することが可能である。質量分析によるタンパク質同定法は自動 ...続きを読む
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        著者:   作成:2010/1/11 17:15:01 質量分析ではPMFとは別にMS/MSによるタンパク質同定がよく行われる。原理については、成書を参考にしていただき、ここでは同定のための注意点やコツについて述べたい。よく使われているシステムにTOF/TOFとLC-MS/MSがある。TOF/TOFはMALDIシステムであるので、装置は高いが操作が簡便でハイスループット化も容易であり、PMFとMS/MSを組み合わせることができる。サンプルから得られるペ ...続きを読む
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          著者:   作成:2010/1/11 17:15:01 以上のように質量分析によるタンパク質同定は、自動化されて機械的に結果がでてくるので注意が必要である。分析者が直接データを確認して最終的な判断をしたほうがよい。また、質の高い結果を得るためには、サンプル前処理にも気を使う必要がある。泳動後のゲル片を還元アルキル化することで得られるペプチド数が増加するので、質量分析によるタンパク質同定には好ましい前処理である。 βメルカプトエタノールなどの還元剤でサ ...続きを読む
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          高吸着能ゲルを充填したReady to useの使い捨て抗体精製カラム&バッファーキット。 低価格・簡単・スピーディー。 ラット・マウス・ウサギ等、様々な抗体精製にお薦めします。

            著者:   作成:2010/1/11 17:15:01 プロテオミクス、即ちタンパク質の網羅的な解析を実施する目的は研究分野により異なるが、一義的には発現しているすべてのタンパク質の発現カタログ作りである。さらには発現変動、翻訳後修飾とその変動、タンパク質間相互作用などを明らかにして個々のタンパク質の役割を理解するとともに分子間ネットワークの構築から生命現象を解明することにある。 一方で、発現タンパク質の網羅的解析は、サンプル間での比較から発現タンパ ...続きを読む
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