１配偶子定量プロテオミクス による配偶子インテグリティ評価マーカー探索

近年、iPS 細胞など全能性幹細胞からのin vitroでの配偶子形成が実現され、基礎生物学から臨床医学領域まで極めて大きなインパクトを与えている。得られた配偶子が正しく機能できるか否か、すなわち配偶子インテグリティーの評価には実際の発生の成否を調べる結果論的な方法しかない。したがって、配偶子インテグリティーを事前に判断できるマーカー開発が切望されている。このようなマーカーの同定を実現するための第一歩として各配偶子の間でどのような物質的多様性があるのかを正確に把握することが必要である。１細胞単位でのタンパク質発現プロファイリングの実施がそのような目的を達成するために有効であると考えられるが、現在のプロテオミクスの手法では、スループットや定量性において十分ではなく、新たな技術の導出が求められている。

われわれは、これまでに質量分析計を用いた大規模タンパク質絶対定量法であるiMPAQT法【Matsumoto et al. Nature Methods 2017】を構築した。本方法をマウス卵子の１細胞プロテオームに適用することができれば、配偶子インテグリティーの実体をタンパク質レベルで解き明かすことができると期待される。

本研究では、現在ヒトタンパク質に限定して使用できるiMPAQT法をマウスタンパク質まで拡張するとともに、１卵子レベルでの解析を可能とするいくつか技術基盤の確立を行う。確立された技術によってiPS細胞等から樹立されたマウス卵子の多様性を定量的に評価し、配偶子インテグリティーの違いを説明できるタンパク質群の同定につなげることを目的とする。

研究組織

• 氏 名

  松本 雅記（研究代表者）

• 所 属

  新潟大学　医歯学系

• e-mail

  masakim(at)med.niigata-u.ac.jp

• URL

  https://omics.med.niigata-u.ac.jp/index.html

主要論文

松本 雅記

• Hosokawa H, Romero-Wolf M, Yui MA, Ungerbäck J, Quiloan MLG, Matsumoto M, Nakayama KI, Tanaka T, Rothenberg EV. (2018)

  Bcl11b sets pro-T cell fate by site-specific cofactor recruitment and by repressing Id2 and Zbtb16

  Nat. Immunol. 19: 1427-1440

• Moriya Y, Kawano M, Okuda S, Watanabe Y, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D, Yamanouchi Y, Araki N, Yoshizawa A, Tabata T, Iwasaki M, Sugiyama N, Tanaka S, *Goto S, *Ishihama Y. (2018)

  The jPOST environment: an integrated proteomics data repository and database,

  Nucleic Acids Res. 47: D1218-D1224

• Hosokawa H, Ungerbäck J, Wang X, Matsumoto M, Nakayama KI, Tanaka T, Rothenberg, EV. (2018)

  Transcription factor PU.1 represses and activates gene expression in early T cells by redirecting partner transcription factor binding.

  Immunity 48, 1119-1134

• Morita M, Sato T, Nomura M, Sakamoto Y, Inoue Y, Tanaka R, Ito S, Kurosawa K, Yamaguchi K, Sugiura Y, Takizaki H, Yamashita Y, Katakura R, Sato I, Kawai M, Okada Y, Watanabe H, Kondoh G, Matsumoto S, Kishimoto A, Obata M, Matsumoto M, Fukuhara T, Motohashi H, Suematsu M, Komatsu M, Nakayama KI, Watanabe T, Soga T, Shima H, Maemondo M, Tanuma N. (2018)

  PKM1 confers metabolic advantages and promotes cell-autonomous tumor cell growth.

  Cancer Cell 33, 355-367

• Matsumoto M, Nakayama KI. (2018)

  The promise of targeted proteomics for quantitative network biology.

  Curr. Opin. Biotechnol. 54, 88-97

• Nakatsumi H, Matsumoto M, Nakayama KI. (2017)

  Noncanonical pathway for regulation of CCL2 expression by an mTORC1-FOXK1 axis promotes recruitment of tumor-associated macrophages.

  Cell Rep. 21, 2471-2486

• Yachie N, Robotic Biology Consortium (incl. Matsumoto, M.), and Natsume T. (2017)

  Robotic crowd biology with Maholo LabDroids.

  Nat. Biotechnol. 35, 310-312

• Okuda S, Watanabe Y, Moriya Y., Kawano S, Yamamoto T, Matsumoto M, Takami T, Kobayashi D., Araki N, Yoshizawa AC, Tabata T, Sugiyama N, Goto S, Ishihama Y (2017)

  jPOSTrepo: an international standard data repository for proteomes.

  Nucleic Acids Res. 45, D1107-D1111

• Matsumoto M, Matsuzaki F, Oshikawa K, Goshima N, Mori M, Kawamura Y, Ogawa K, Fukuda E, Nakatsumi H, Natsume T, Fukui K, Horimoto K, Nagashima T, Funayama R, Nakayama K, Nakayama KI. (2017)

  A large-scale targeted proteomics assay resource based on an in vitro human proteome.

  Nat. Methods 14, 251-258

• Matsumoto A, Pasut A, Matsumoto M, Yamashita R, Fung J, Monteleone E, Saghatelian A, Nakayama KI, Clohessy JG, and Pandolfi PP. (2017)

  mTORC1 and muscle regeneration are regulated by the LINC00961-encoded SPAR polypeptide.

  Nature 541, 228-232