メディカル・プロテオスコープはプロテオミクスのエキスパートです。プロテオミクスの技術開発と医学・生物学への応用を軸に事業を展開しています。また、整備した分析手法を研究機関向けの受託分析にも活かし、我が国のオミクス研究のレベルアップに貢献しています。

今さら聞けない プロテオミクスの基礎

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今さら聞けない プロテオミクスの基礎

 このページでは、各種教育セミナーなどのために用意した基礎説明用の資料も順次公開していく予定です。

プロテオミクス関連の出来事
ペプチドを測る
ショットガン分析
配列データベース検索
プロテオミクスで使われている質量分析計

プロテオミクス関連の出来事

 物事の全体を俯瞰するにはまず歴史から、ということで、プロテオミクス関連のおもな出来事を年代順に並べてみました(図)。「Proteomics」の語が初めて現れたのは1994年なのですが、現在使われている基幹技術のいくつかはこの年以前に開発されいるので前史も重要です。2000年以降に国際組織の設立や専門誌の創刊が続いています。

 

プロテオミクス年表

2017年11月14日掲載

ペプチドを測る

 プロテオミクスの質量分析では、ほとんどの全ての場合でペプチド断片の混合物を直接の測定試料とします。このことを単純な絵で示しました。

 

プロテオミクスの質量分析ではペプチドの混合物を測定試料とする

 電気泳動でバンドとして展開される単一のタンパク質はもちろんのこと、細胞溶解液のように千種類を優に超えるタンパク質混合物でも基本は同じです。つまり、基質特異性の高いタンパク質分解酵素(おもにトリプシン)を添加して試料タンパク質を短鎖のペプチドにします。こうして得られたペプチド混合物を質量分析計に導入します。プロテオミクス技術のセントラルドグマと言ってよいほど受け入れられている手順であり、この手順を使って現在までに多くの成果が挙がっていることは皆さんもご存知の通りです。

 個々のタンパク質分子は、大きさ、電荷、溶媒への溶けやすさなどの性質が実にさまざまです。こういった分子群をそのまま特定の分析システム(この場合はLC-MS/MS)で網羅的に分離検出するのはたいへんですが、タンパク質としてどんな厄介な特性をもっていたとしても、そのアミノ酸配列の中には分析しやすい領域もいくらか含んでいることが期待できます。ペプチドに断片化する理由を少し乱暴に説明するとこんなふうになります。それでも、もともと複雑なタンパク質の組成をさらに面倒なことにしている感は否めません。実際に、ある特定のペプチド同定の情報が複数のタンパク質にまたがって帰属する例や、タンパク質あたりの各修飾体の種類が求めにくくなるなどのため、分析の現場ではデータの解釈に慎重になります。

 一方で、タンパク質を分解することなくそのままLC-MS/MSに導入する方法も実用化に向けて研究が進められています。このアプローチは「トップダウンプロテオミクス」と呼ばれていて、質量分析計の性能の向上が大きく貢献しています。上に述べたプロテオミクスの常識も早晩過去のものになってしまうかもしれません。

2018年1月13日掲載

ショットガン分析

 

 

ショットガン分析の模式図

2018年7月10日掲載

配列データベース検索

 

 

配列データベース検索によるペプチド/タンパク質の同定

2018年7月10日掲載

プロテオミクスで使われている質量分析計

 質量分析部による分類

 

2018年7月10日掲載

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