老化機構研究チーム　

　研究テーマ：

　プロテオーム研究

リーダー：戸田年総 （産学公連携プロテオーム共同研究センター　センター長兼任）

研究員：岩本真知子
、森澤　拓

協力研究員：赤間　邦子（千葉大学）、小笠原　正人（愛媛大学）、高木　大樹（愛媛大学）、廣田　三佳子（帝京平成大学）、中家　修一（島津製作所）、木下　英樹（シャープ）

研究生：佐藤　貴也（千葉大学）、富岡　鉄太郎（千葉大学）、福島　麻友美（東京理科大学）、湯口　景子（東京理科大学）、土屋　拓郎（東京理科大学）、羽鳥　麻奈美（東京理科大学）、船越　綾香（東京理科大学）、野村　健太郎（東京理科大学）

　プロテオーム、プロテオミクス、酸化ストレス、翻訳後修飾、SH-SY5Y細胞、神経変性疾患、脳の老化、バイオマーカータンパク質、 リン酸化タンパク質、ユビキチン化タンパク質、データベース、バイオインフォマティクス、LIMS

１）　老化機構に関わるタンパク質のプロテオーム解析

２）　酸化ストレスによる細胞の傷害に関わるタンパク質のプロテオーム解析

３）　プロテオーム解析による神経変性のバイオマーカーの探索

４）　プロテオーム研究によって得られた情報の管理システム（LIMS）の開発

　　私たちの体は、２万余りの遺伝子（ゲノム） の情報に基づいて作られた１０万種類以上のタンパク質の集まり（プロテオーム） によって構成され、それらの機能によって生命が維持され、健康が保たれています。（ゲノムが遺伝子全体を指す言葉であるのに対し、プロテオームは『特定の細胞や組織、器官、個体の中で発現しているタンパク質の集団』を意味しています。

　 特定の遺伝子に決定的な異常があり、本来のタンパク質の機能が著しく損なわれた場合には若齢で疾患（遺伝病）が発症し、遺伝子多型（SNP）の影響によって複数のタンパク質で機能低下を招き、 加齢と共に代謝機能などが徐々に損なわれていくと、糖尿病などの生活習慣病が発症するものと考えられていますが、その一方で遺伝子的には特に問題がなくても、生体内で発生したスーパーオキシドなどの活性酸素種（ROS）による酸化ストレスによって非生理的（非酵素的）な修飾を受けるとタンパク質の機能が低下し、これが引き金となってさまざまな疾患が発症する場合があることもわかってきました （図１）。

　
これまでに様々なプロテオーム解析技術が開発されてきていますが、 私たちは図２に示す操作手順に従って、タンパク質を高分解能の二次元電気泳動で分離し、コンピュータ画像解析によってタンパク質の変化を調べ、さらにそのスポットを 切り出して酵素消化を行ない、質量分析によって タンパク質の特定と構造変化（翻訳後修飾）の分析を行なっています。

　このようなプロテオーム研究は、老化によって変化するタンパク質（老化の バイオマーカータンパク質）を探索したり、酸化ストレスによって変化する タンパク質（酸化ストレスのマーカータンパク質）を探索したりするのに大変有効な手段です。

　私たちはプロテオーム解析の手法を用いて、主に中枢神経系の細胞が酸化ストレスを受けた時に、細胞内でどのようなタンパク質に変化が起きているのかを調べ、酸化ストレスによる脳の老化のメカニズムを明らかにしようとしています。また、認知症などの神経変形疾患の発症に伴い髄液中に出現するタンパク質の変化をプロテオーム解析によって探索する研究にも取り組んでいます。さらに、 プロテオーム研究によって得られた情報をデータベース化し、サーバー コンピュータに保存して必要な時にとり出して利用するためのプロテオーム研究情報管理システム（LIMS）の開発も行なっています。

東京都老人総合研究所・プロテオームデータ ベース
東京都老人総合研究所・産学公連携プロテオーム共同研究センター