ロドプシン周辺の脂質ラフトを構成する脂質の免疫ナノ粒子を用いた網羅的質量分析

使用免疫纳米颗粒对构成视紫红质周围脂筏的脂质进行全面质谱分析

基本信息

批准号：
20K06585
负责人：
妹尾圭司
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

細胞膜をはじめとする生体膜において、脂質の相分離によって生じる脂質ラフトが情報伝達のコントロールなど多様な役割を果たしていると考えられている。しかし、生体内での状態を保ちながらその性質を分析する事は困難で、特に生化学的な組成の分析には、脂質ラフトとそれ以外の部分を分離する操作を行うことによる影響が問題となってきた。本研究では、免疫ナノ粒子と質量分析装置を用いることで、生体膜中の脂質ラフトを抽出せずに分子組成を解析するという画期的な方法を開発し，この方法でロドプシンの周辺に存在する脂質ラフトを構成している脂質の解析を行う。これまでに、免疫金ナノ粒子や免疫銀ナノ粒子で、脂質ラフトを構成している脂質の分析ができる事を示唆するデータを得ているが、金ナノ粒子を用いた場合，分析できる脂質の種類が少なかった。一方，銀ナノ粒子を用いた場合は多様な脂質が検出出来るが，ナノ粒子の凝集が多く見られるため，脂質ラフト外の脂質の混入の恐れがあることを明らかにしてきた。そこで当該年度においては、免疫銀ナノ粒子の凝集対策を集中して行った。対策の一つは、銀ナノ粒子と抗体を結合させる時の粒子と抗体の比率などを変える事で、より凝集が少なくなる条件を検討した。もう一つは、作成した免疫銀ナノ粒子を、カラムクロマトグラフィーを用いて大きさで分離することによって凝集のない粒子を選択するという方法について検討した。その結果、カラムクロマトグラフィーを用いることによって、ある程度凝集の少ない粒子を回収することに成功した。但し、回収率が低いなどの問題点もあるため、反応条件の改善や、反応用の銀ナノ粒子の改善なども引き続き行う必要が有ると考えている。

在生物膜（包括细胞膜）中，通过脂质相分离产生的脂筏被认为发挥多种作用，包括控制信息传输。然而，在保持其体内状态的同时分析它们的性质是很困难的，并且将脂筏与其他部分分离的影响是一个问题，特别是在分析它们的生化成分时。在这项研究中，我们开发了一种创新方法，通过使用免疫纳米颗粒和质谱仪来分析生物膜中脂筏的分子组成，而无需提取它们。到目前为止，我们获得的数据表明，使用免疫金纳米颗粒和免疫银纳米颗粒可以分析构成脂筏的脂质，其类型并不多。另一方面，当使用银纳米颗粒时，可以检测多种脂质，但由于经常观察到纳米颗粒的聚集，因此已表明存在被脂筏外部的脂质污染的风险。因此，在本财年，我们重点关注针对免疫银纳米颗粒聚集的措施。对策之一是考虑在银纳米颗粒与抗体结合时通过改变颗粒与抗体的比例来进一步减少聚集的条件。另一种方法是通过使用柱色谱法按尺寸分离制备的免疫银纳米颗粒来选择非团聚颗粒。结果，通过使用柱色谱法，我们成功地回收了具有一定聚集程度的颗粒。但由于存在回收率低等问题，我们认为有必要继续改进反应条件以及反应所用的银纳米粒子。