タンパク質分析装置(2次元電気泳動の完全自動化)の開発に成功

　JST研究成果展開事業【先端計測分析技術・機器開発プログラム】の一環として、シャープ株式会社 研究開発本部 健康システム研究所と熊本大学大学院生命科学研究部の開発チームは、タンパク質分子の混合物を全自動で分離できる装置を開発しました。これは、それぞれのタンパク質分子が持つ物理的性質の違いを利用して分離する「タンパク質2次元電気泳動法^注1)」の自動化に成功したものです。本装置を使用すると、従来の手作業では2日間かかっていた作業時間が、その10分の1である約100分に短縮できます。また、本装置の分析精度(分解能)は従来法の5倍で、かつ再現性のよい結果をもたらします。
　本装置と検査用の専用チップは、医療研究分野向けにシャープマニファクチャリングシステム株式会社が9月から販売開始します。
　ヒトの体内には、遺伝子をもとに作られた数万種類ものタンパク質があります。体調変化や疾病などは、これらのごくわずかな変化が引き金となって起こります。近年、タンパク質の微細な変化を捉えて病気予防につなげる研究やその成果をデータベース化する「プロテオミクス^注2)」とよばれる研究が進められており、世界規模で注目されています。しかし、この分野で従来から行われてきた2次元電気泳動法は操作が非常に難しく、熟練した研究者が数日かけて作業しなければ、再現性のよい結果が得られませんでした。
　シャープは今回、2次元電気泳動法を完全自動化し、一度に数千種類のタンパク質を100分もの短時間で精度よく分離する装置の開発に成功しました。本装置は、多くのタンパク質の微細な化学的変化を、より正確に短時間で再現性よく検出できます。この成果は、プロテオミクス分野の基礎・応用研究を大きく発展させるものです。
　本装置は、タンパク質の電荷や大きさといった固有の性質の違いを利用し、等電点^注3)で0.02pH、分子量^注4)で2kDaもの分解能で分離できます。この分解能は、タンパク質に1分子のリン酸が付くという、従来法では分離できなかった変化をも見分けることが可能です。
　熊本大学大学院生命科学研究部の荒木令江准教授は、本装置を用いて多数の疾患に関連するタンパク質解析を行い、数々の発見をしました。その一例として、ビメンチン^注5)と呼ばれるタンパク質にリン酸が付加(リン酸化^注6))したり分解されたりする現象が、がんの悪性化に関連することがわかりました。また、脳腫瘍由来のビメンチンについて、変化パターンの個人差を解析し、特定の抗がん剤に対する「効きやすさ」も分析できることを見出しました。
　なお、本成果は2011年9月7～9日に開催される「分析展2011/科学機器展2011」のJSTブースにて展示すると共に、9月8日の成果発表会で口頭発表します。