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質量分析装置

生体超分子システム専攻(鶴見キャンパス)では、次のような研究で様々な質量分析装置を研究目的に合わせて利用しています。

(1) X線や NMRによる構造解析を目的として大量発現・精製したタンパク質の分子量の確認
(2) タンパク質および DNA が構成する生体超分子複合体丸ごとの構造解析
(3) タンパク質の同定および網羅的解析(プロテオーム解析)

鶴見キャンパスには、8台の質量分析装置(写真1-8、写真1 は共同利用機器)が設置されています。いずれも、生体高分子解析用装置で、写真1, 2, 5 ,7はイオン化法にマトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)法を、写真 3, 4, 6, 8 はイオン化法にエレクトロスプレーイオン化(ESI)法を採用している装置です。

研究に質量分析がどのように利用されているかについて、もう少し詳しく説明します。

構造解析を目指してタンパク質を調製した場合、それが本当に目的のアミノ酸配列を完全に有するものであるか、またDNA の塩基配列からはわからない翻訳後修飾がはいっているかなどを確認する必要があります。このような確認は質量を正確に測定することで行うことができます。さらに、これら実験対象の生体高分子がどのような分子とどのようなモル比で複合体を形成するのかについても質量分析で解析することができます。例えばあるタンパク質が薬物を特異的に認識し結合して複合体を作る場合、複合体のままでESI 法でイオン化してその質量を正確に測定することで、複合体の分子量や結合のモル比を求めることができます。また、ゲノム解析が進んだことに伴い、さまざまな生物種の配列情報がデータベース化されています。ある機能を有するタンパク質を同定したい場合は、そのタンパク質を酵素で切断して得られる複数のペプチド断片の質量を正確に測定するか、あるペプチドが質量分析装置内で分解された断片の質量を正確に測定することで、タンパク質配列データベースを検索すれば、どんなタンパク質なのかを同定することができます。この方法はタンパク質を網羅的に同定する場合にも使うことができます。

 このように、生体高分子の構造機能研究を加速することができる質量分析装置が、一つの専攻にこれほど充実しているところはそうありません。皆さんもこの装置を大いに利用して、一緒に研究しませんか?