新素材ChocoTipが実現する極微量ペプチドの高感度計測技術

新しい息吹が吹き込まれたプロテオミクスの世界

京都大学大学院薬学研究科と医薬基盤・健康・栄養研究所の研究チームが、極微量ペプチドの精製に特化した「ChocoTip」を開発しました。この革新的な技術は、質量分析法（MS）を用いたプロテオミクス研究における重要な進展を示しています。プロテオミクスは、細胞や組織内のタンパク質およびその翻訳後修飾を網羅的に測定できる手法であり、医療分野や生命科学の研究で不可欠な技術です。

ChocoTipの特長と意義

ChocoTipは、熱可塑性樹脂と疎水性粒子のハイブリッド素材で構成されており、この新しい設計により、ペプチドの不可逆的な吸着を防ぎ、サンプルロスを大幅に低減しています。従来のStageTip技術においては、ペプチドがカラム内で不可逆的に吸着し、一部のサンプルが失われるという課題が存在していました。しかし、ChocoTipはこの問題を解決し、サンプルを守りつつ、さらに高感度での測定を可能にしました。

実験の結果、HeLa細胞由来のトリプシン消化ペプチド20ng（約80細胞分に相当）を用いたところ、ChocoTipを使用した際のペプチドの感度と同定数は従来技術の2倍以上に向上しました。この成果は、ChocoTipの独自な表面構造に由来しており、ペプチドの吸着を効果的に抑制していることが示されました。さらに、走査電子顕微鏡を使用した観察と水銀圧入法による細孔分布測定によって、ChocoTipの優れた特性が証明されています。

今後の展望

ChocoTipは臨床プロテオミクスや単一細胞解析といった、サンプル量が限られる研究において、重要な役割を果たすことが期待されています。これは、バイオマーカー探索や個別化医療の推進にも寄与すると考えられています。また、研究チームはChocoTipのさらなる応用を目指し、産学連携による製品化にも取り組む予定です。この技術は、まさに医療に革命をもたらす潜在能力を秘めています。

ChocoTipの名の由来

「ChocoTip」という名前は、チョコチップケーキの形状に由来しており、親しみやすさと利便性を兼ね備えた技術であることを訴求しています。研究者の金尾英佑助教は、ChocoTipが多くの研究者に広がり、利用されることを願っています。

このたびの研究成果は、2024年12月16日付けで国際学術誌「Analytical Chemistry」に掲載されました。ChocoTipは、今後も多くの研究分野でその価値を発揮するでしょう。より高感度で迅速な計測が求められる現代の科学において、この技術が果たす役割はますます重要となるでしょう。