【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.18】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NU0435
利用課題名 / Title
植物膜タンパク質のプロテオミクス研究
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
吉成 晃
所属名 / Affiliation
名古屋大学高等研究院
共同利用者氏名 / Names of Collaborators Excluding Supporters in the Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Supporters in the Hub and Spoke Institutes
森 大
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,技術相談/Technical Consultation
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
細胞極性は，単細胞生物が多細胞化・複雑化する生物進化の過程で高度に発達したと考えられ，進化の系譜が異なる陸上植物と動物は，それぞれ独立に細胞極性制御機構を確立したと推測される。シロイヌナズナを用いた遺伝学によって，これまでに多くの研究者が細胞極性制御分子の探索を行ってきたが，植物において土壌側や維管束側の方向を定義する分子，すなわち細胞極性制御分子の実体は未だに明らかとなっていない。この原因として，細胞極性が植物の胚発生に必須であり，通常の遺伝学では細胞極性制御分子をコードする遺伝子の同定が難しいことが挙げられる。そのため，細胞極性制御分子の同定は，現代植物科学における最も挑戦的なテーマの一つであると言える。本研究は，遺伝学の壁を打ち破る新手法「ポラリトーム解析」により細胞極性制御因子を同定し，植物が細胞極性を形成し，分化後の細胞でも細胞極性を維持するための根本的な仕組みを解明するものである。
実験 / Experimental
極性局在型細胞膜タンパク質DPKとIRK、さらに細胞質局在タンパク質GUS-2xGFPに対し、ビオチンリガーゼTurboIDを融合し、細胞膜上で極性局在するタンパク質の同定を試みた。ビオチン化されたタンパク質をストレプトアビジンビーズで濃縮し、これをオンビーズでトリプシン消化し、比較プロテオーム解析を行った。実験には、森大博士の協力の下、ARIMの4D-プロテオミクス解析装置を用いた。
結果と考察 / Results and Discussion
4D-プロテオミクス解析の狙いの一つが、ITbM Molecular Structure CenterのLC-MS/MS装置（nanoLC-Q Exactive, ハイブリッド四重極-Orbitrap質量分析計）との検出感度の比較であった。当初、ITbMの質量分析計よりもはるかに高い検出感度とタンパク質同定数を期待していたが、我々のサンプルでは同定数の大幅な向上は見られなかった。この原因として、サンプルに含まれる非特異的タンパク質が多く、狙っていた少量のタンパク質がそもそもほとんど系に含まれていないことが考えられる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
同一サンプルから検出されたタンパク質同定数を比較したベン図。赤と青がARIM支援によって得られたデータ。緑が同じサンプルでITbM質量分析計で同定されたデータ。
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件