プロテオミクス 受託解析 (iMPAQT法)

プロテオミクス 受託解析サービス (iMPAQT法)

最新の質量分析計を使ったタンパク質の網羅解析、バイオマーカー探索サービスをご提供します。がん細胞を使用した基礎的な研究から、特に最近では外科的に切除した腫瘍組織中の分析でご好評いただいています。質量分析を使ったタンパク質の受託解析、検査・外注サービスをご要望の際は是非とも弊社にご相談ください。

 

概要・特徴

プロテオミクス(プロテオーム)解析では対象となるタンパク質の同定を目的とした定性分析から、個々の分子の量的関係を把握する定量分析まで、用途によって様々な分析法が存在します。当組合ではターゲット定量プロテオミクスである『iMPAQT法』を提供しています。

『iMPAQT法(in vitro proteome-assisted MRM for Protein Absolute QuanTification)』は九州大学・生体防御医学研究所の中山敬一 先生・松本雅記 先生らによって開発された次世代の定量プロテオミクス技術です1)。本技術では約18000種の組換えタンパク質から質量分析計で測定するためのメソッドデータベースを構築しており、1時間に数百種のタンパク質を同時定量(最大400種/時間)することが可能です。特定のpathwayのタンパク質を一度に定量分析したい場合や、抗体では分離の難しいサブタイプの分析をされたい方にお勧めです。

1)Matsumoto M, et al., A large-scale targeted proteomics assay resource based on an in vitro human proteome., Nat Methods., 2017 Mar;14(3):251-258.

特徴① 18000種のヒト組換えタンパク質から構築された質量分析データベース

ヒト組換えタンパク質約18000種を人工合成し、LC-MS/MS測定することで、各タンパク質を質量分析測定するためのメソッドデータベースを構築しています。データベースは順次拡大しており、将来的にはマウスなど動物への適用も目指して開発を継続中です。

特徴② 高感度プロテオミクス前処理と高速Scheduled MRM分析

九州大学生体防御医学研究所の中山敬一 先生・松本雅記 先生の元で考案されたプロテオミクス用前処理手法(特許出願中)を用いて分析を行います。消化効率改善や吸着抑制効果を高めた前処理法となっており、目的タンパク質を高感度かつ高精度に検出します。また、高度にSchedule化されたMRM分析により1時間で最大400種のタンパク質を定量分析することが可能です。

特徴③ 大規模分析から個別分析まで幅広いニーズに対応可能

iMPAQTデータベースを活用すれば、分析したい複数のタンパク質をパネル化する事が可能です。アイソザイムなど抗体では分離できずに諦めていた方もiMPAQT法ならば分析ができるかもしれません2) 。

2)Morita M, et al., PKM1 Confers Metabolic Advantages and Promotes Cell-Autonomous Tumor Cell Growth., Cancer Cell. 2018 Mar 12;33(3):355-367.

原理

基本的な原理はLC-MS/MSを用いたMultiple Reaction Monitoring(MRM)分析となります。MRM法は、四重極(Q-pole:Quadrupole)を3つタンデムに連ねた三連四重極型質量分析計において、プリカーサーイオンを通すQ1フィルターと、CID(衝突誘起解離)による開裂後の断片であるプロダクトイオンを通過させるQ3フィルターの組み合わせを設定することで、特定のペプチドを特異的かつ高感度に定量分析する手法です。

MRMの感度や定量ダイナミックレンジは通常のフルスキャンMSスペクトルの取得と比べて格段に高いですが、一方で選択するペプチドやCIDによるフラグメントの質量を事前に知っておく必要があり、対象に合わせた各分析パラメーターの最適化も不可欠となります。iMPAQT法では組換えタンパク質をベースにこれら事前情報を取得・データベース化しているため、細胞や組織検体などの内在性タンパク質を効率よく定量分析することが可能です。

iMPAQT分析についての注意事項

当組合が提供するiMPAQT技術を使った分析では、標準品として合成ペプチドを使用しますので、定量値は合成ペプチド換算の値となります(前処理工程でのタンパク質の精製や、酵素消化効率は反映されておりません)。また、定量値は添加した内部標準ペプチド濃度から算出した(一点検量線)での値となります。あらかじめご了承ください。

分析例1

KPSLで提供している代謝酵素約340種の分析パネルにて、ヒトがん細胞11種を分析し、ヒートマップを作成しました。

各がん細胞の由来によって代謝酵素の特徴的な発現パターンを示しており、各細胞が増殖するためにどの経路を活性化させているのかを可視化する事が出来ました。

またiMPAQT法では従来のショットガン法に代表される相対定量分析とは異なり、各酵素の発現量を定量値として算出できるため、それぞれの経路中での重要となる因子を把握する事が可能となります。

分析例2

同様の代謝酵素パネルを用いて、細胞周期毎の分析を行いました。

HeLa細胞をthymidine blockにて細胞周期を同調後、2時間毎に細胞回収し代謝酵素発現量を測定しました。各代謝酵素定量値を元にヒートマップを作成すると、DNA合成期には多くの代謝酵素発現が抑制され、細胞分裂後成長期に入ると、解糖系・TCAサイクルの酵素が大きく発現上昇(白〇部分)している事が示されました。一つの細胞であっても、周期によってダイナミックに変化する事が、タンパク質発現のレベルで明らかにすることが可能となりました。本技術を用いれば、遺伝子発現解析だけではできなかった新たな知見を得るだけでなく、遺伝子解析のデータを補う研究にも活用いただく事ができます。

最新研究レポート

iMPAQT法を使った最新研究事例を紹介します。 

以下Cancer Cell誌の論文にて、解糖系酵素ピルビン酸キナーゼ1(PKM1)が小細胞肺がんを典型とする肺神経内分泌腫瘍の増殖に必須である事を明らかにしています。

Morita M, et al., PKM1 Confers Metabolic Advantages and Promotes Cell-Autonomous Tumor Cell Growth., Cancer Cell. 2018 Mar 12;33(3):355-367. 

 

従来まではPKM2の選択的な発現がWarburg効果の成立には必須とされており、ほとんどのがん細胞はPKM1ではなくPKM2を圧倒的に高く発現するものでした。ところが本論文では、マウスにおける発がん実験や移植モデルにおける解析において、PKM2よりもPKM1の方が癌の増殖を促進することを示しており、これまでの癌代謝研究の定説に反証を唱えています。

本論文では、

① PKM1・PKM2を選択的に発現するマウスモデルを構築し、vivoでの癌増殖現象確認

② メタボロミクス・トレーサー実験により各モデルの代謝メカニズム解明

③ 癌細胞移植モデルでの、遺伝子(mRNA)発現とタンパク質発現(ターゲットプロテオミクス:iMPAQT法)解析による検証

を行っており、各種オミクス解析を駆使した研究事例となっています。プロテオミクスをはじめ、オミクス解析にご興味がございましたら、是非とも弊社までお問い合わせください。

関連論文掲載情報

測定機器

QTRAP®6500 システム(SCIEX社)
ACQUITY UPLC H-Class システム(Waters社)

測定サンプル

ヒト培養細胞

ヒト凍結組織

ゼノグラフトなど、ヒトサンプルを移植した組織

ヒト白血球、赤血球などの血球成分(お客様にて各血球を単離した場合のみ)

エクソソーム(お客様にてエクソソームを単離したサンプルの場合のみ)

その他につきましてはお問い合わせください。

サンプル調製

培養細胞:PBSで洗浄した培養細胞をペレットにし、-80℃以下で凍結保存

組織:30 mg ~ 50 mg(5 mm×5 mm程度)にカットし、専用のマイクロチューブに入れ-80℃以下で凍結保存

詳細はお問い合わせください。

測定可能項目

ヒト主要代謝酵素 約340種

測定分子パネルリストをご参照ください。(2018年7月4日現在)

パネル内容は予告なしに変更する場合がございます。出検前にご確認ください。

測定分子パネルリスト(96.7 KB)

カスタム分析について

特定のタンパク質のサブタイプ分析や、良い抗体がなくWestern blotなどで検出できずに困っていませんか?iMPAQTデータベースは18000種のタンパク質分析メソッドデータベースがありますので、測定分子パネルリスト外の個別分子解析も可能です。お気軽にお問い合わせください。

価格

ご依頼内容により価格は変動いたします。

ホームページのお問い合わせフォームか、お電話にてお問い合わせください。

 

以下の事例は参考価格です。 

外科的手術で切除した凍結保存の癌組織6サンプル(Control群3サンプル、処理群3サンプル等)を出検いただいた場合

→組織前処理作業から質量分析測定および最終報告書作成まで実施

【アカデミア価格】総額:90万円(税抜)

【通常価格】総額:120万円(税抜)

 

なお、以下のような条件により価格が変動いたします。

・検体数(多い場合、ボリュームディスカウントが可能です)

・特殊な前処理が必要

・カスタム分析(代謝酵素パネル以外の特殊分析)

納期

検体受領より2箇月程度

カスタム分析の場合は標準品の納品と検体受領が完了してから2箇月程度

納品物

最終報告書

分析結果を記録したCD-R

最終報告書例はあくまで参考程度にお考えください。出検サンプルや分析対象・依頼条件等によって内容は変更されます。

最終報告書(1.34 MB)

分析結果(103.87 KB)

問合せ

リーフレット

プロテオミクス(iMPAQT法)(1.42 MB)