細胞内亜鉛動態に関わるタンパク質を一網打尽に捕捉する分子技術 －亜鉛に関わる生理現象や疾患の解明に期待－

細胞内亜鉛動態に関わるタンパク質を

一網打尽に捕捉する分子技術

－亜鉛に関わる生理現象や疾患の解明

　に期待－

2016年09月14日

京都大学研究成果

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ポイント

○亜鉛イオンによって活性化し、

　周辺のタンパク質をタグ付けできる

　新しい「亜鉛応答分子」を開発

○開発した亜鉛応答分子を用いて、

　酸化ストレスを受けた細胞で

　刻一刻と変化する亜鉛イオンの濃度と

　場所の変化に応じ、周辺タンパク質の

　種類が劇的に変化することを発見

○開発した亜鉛応答分子を用いて、

　細胞内で高濃度の亜鉛イオン環境下

　にあるタンパク質を一網打尽に同定

○この新しいコンセプトは亜鉛に関連する

　タンパク質だけではなく、

　他の環境変化に応じて変動する

　タンパク質群の時間経過に従った

　連続（スナップショット）解析へも

　応用できる。

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概要

　浜地格 工学研究科教授、

三木卓幸 博士課程学生らは、

亜鉛イオンの生体内機能に関与する

一連のタンパク質群を、網羅的に捕捉して

解析する新しい分子技術を開発しました。

　本研究成果は2016年9月13日午前0時に

英国科学雑誌「Nature Methods」の

オンライン速報版で公開されました。

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研究者からのコメント

　本成果は、亜鉛応答ラベル化分子の

設計・合成に最先端質量分析を

組み合わせた独創的な

Chemical proteomicsの開発を基盤

としたものです。

　この分子技術によって、これまで

シグナル分子としての正体が曖昧だった

亜鉛イオンの生体内での機能解明が

進展することが期待できます。

　また、本研究ではConditional

（環境依存的） proteomicsを提案して

いて、この斬新なコンセプトは

新しい応答分子の創出と組み合わせれば、

色々な細胞環境によって変動する

蛋白質群の網羅的な探索や同定に

つながると期待しています。

詳しい研究内容について

細胞内亜鉛動態に関わるタンパク質を

一網打尽に捕捉する分子技術

－亜鉛に関わる生理現象や疾患の解明に

　期待－

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　素晴らしい。

＞本発表で報告した「亜鉛応答分子と

＞最先端の質量分析装置を組み合わせた

＞新手法、すなわち亜鉛周辺タンパク質

＞同定を実現する分子技術」は、

＞これまでその正体が曖昧なままである

＞亜鉛イオンを高濃度に含む様々な

＞ベシクル小胞の同定に応用され、

＞亜鉛イオンの信号分子としての解明が

＞大きく進むことが期待されます。

＞また、本研究で提案した世界で初めての

＞斬新なコンセプト（環境応答分子と

＞質量分析の組み合わせによる

＞特定タンパク質の網羅的同定）は、

＞他の様々な細胞環境（鉄や銅などの金属

＞や酸性度、光など）の変動に関与する

＞一連のタンパク質群を探索・同定する

＞一般的な方法論へと拡張され、

＞幅広いインパクトを与えることと

＞思われます。

　期待しています。