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やすはるうばら
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pp. Higgins Anderson Analysis of the regenerating murine liver by imaging mass spectrometry Norio Miyamura, Mitsutoshi Setou and Hiroshi Nishina Department of Developmental and Regenerative Biology,

1 pp. Higgins Anderson Analysis of the regenerating murine liver by imaging mass spectrometry Norio Miyamura, Mitsutoshi Setou and Hiroshi Nishina Department of Developmental and Regenerative Biology, Medical Research Institute, Tokyo Medical and Dental University, Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan; Department of Cell Biology and Anatomy, Hamamatsu University School of Medicine,, Handayama, Higashiku, Hamamatsu, Japan TG DAG CoA O - DGAT patatin-like phospholipase domain containing PNPLA FA A MTP VLDL VLDL VLDLR TG β

６８２０２年８月図２脂質代謝の模式図 A DGATはジアシルグリセロールとアシル CoA を縮合し TG を合成する PNPLA２は TG をグリセロールと FA に分解する TG はミトコンドリア内でアセチル CoA に変換され最終的に ATP が産生される MTP は VLDL を血中へ放出し VLDLR は細胞内へ VLDL を取り込む B 小胞体に存在する酵素は

2 ６８２０２年８月図２脂質代謝の模式図 A DGATはジアシルグリセロールとアシル CoA を縮合し TG を合成する PNPLA２は TG をグリセロールと FA に分解する TG はミトコンドリア内でアセチル CoA に変換され最終的に ATP が産生される MTP は VLDL を血中へ放出し VLDLR は細胞内へ VLDL を取り込む B 小胞体に存在する酵素はジアシルグリセロールと CDP-コリンまたは CDP-エタノールアミン Etn を縮合することで PC および PE を合成する PC は PE PS へ PE は PS へ変換される CDP-DAG と myo-イノシトールが縮合し PI が合成されるミトコンドリア内では PE から PS への変換反応や CDP-DAG から PG の合成反応が行われる PC ホスファチジルコリン PE ホスファチジルエタノールアミン PS ホスファチジルセリン PI ホスファチジルイノシトール PG ホスファチジルグリセロール化によってアセチル CoA が産生され TCA サイクルで代謝し電子伝達系によって ATP が産生されるこのように TG は主にエネルギーの貯蔵物質として機能するグリセロリン脂質はグリセロール骨格に脂肪酸二つとリン酸を含む極性基が結合した分子であり極性基の種類によってホスファチジルコリン PC やホスファチジルイ種々の酵素によってグリセロリン脂質間で相互変換される７図２B グリセロリン脂質は両親媒性分子であり細胞膜などの生体膜の構成要素であるほかシグナル分子としても機能する８３質量顕微鏡法ノシトール PI ホスファチジルセリン PS などに分一般的な質量分析法は網羅的に分子情報を得ることに秀類される主に小胞体ミトコンドリア内で生合成されでているが臓器や組織などを破砕した標品を用いるため

3 imaging mass spectrometry matrix-assisted laser desorption ionization MALDI µm m z TLC TG TG TG m z TG m z PLL Na POLn Na POL Na PLL K POLn K P LnE Na POL K P LnE Na LLL K OLLn K M D E Na OLL K SLLn K OLnO K MD E Na OLO K P LnD Na SOO K PLD Na SSE Na SSA Na OOD Na P L O Ln P M D E S A D Na K n- n- TG TG TG TG TG zonation TLC PC PI PE PC TLC PC Zaima van Ginneken PC PC -acyl PC PC -acyl PC -acyl m z m z Na Na K K Na K

２０２年８月６８３図３質量顕微鏡法の原理 A試料組織切片を作製し Bマトリックスを塗布後 C ０µm

化する E得られた m z の値から分子種を同定し F情報を専用のソフトウェアで統合し注目す

門脈から中心静脈に向かって血流が流れる B 酸素やホルモン増殖因子 β-カテニンシグナルに勾配が存在する図５リン脂質の

4 ２０２年８月６８３図３質量顕微鏡法の原理 A試料組織切片を作製し Bマトリックスを塗布後 C ０µm 以下の微小口径のレーザー光で切片上の各画分を走査する D各画分に存在する分子の質量と電荷の比 m z を検出器で測定し平均化する E得られた m z の値から分子種を同定し F情報を専用のソフトウェアで統合し注目する分子の切片上のシグナル強度を色分布で表現する図４肝臓の構造と zonation A 小葉構造内では肝動脈門脈から中心静脈に向かって血流が流れる B 酸素やホルモン増殖因子 β-カテニンシグナルに勾配が存在する図５リン脂質の zonation の模式図 PC -acyl３４２は門脈肝動脈域よりも中心静脈域に存在量が多く逆に PC -acyl ４０６は中心静脈域よりも門脈肝動脈域に存在量が多い

5 PC -acyl PC -acyl PC -acyl PC zonation Wnt β- zonation bridging necrosis bridging fibrosis zonation PC -acyl PC -acyl PC PC Taub, R. Nat. Rev. Mol. Cell Biol.,, Newberry, E.P., Kennedy, S.M., Xie, Y., Luo, J., Stanley, S.E., Semenkovich, C.F., Crooke, R.M., Graham, M.J., & Davidson, N.O. Hepatology,, Srinivasan, S.R., Chow, C.K., & Glauert, H.P. Toxicology,, Shteyer, E., Liao, Y., Muglia, L.J., Hruz, P.W., & Rudnick, D. A. Hepatology,, Walldorf, J., Hillebrand, C., Aurich, H., Stock, P., Hempel, M., Ebensing, S., Fleig, W.E., Seufferlein, T., Dollinger, M.M., & Christ, B. Scand. J. Gastroenterol.,, van den Bout, I. & Divecha, N. J. Cell Sci.,, Stoeckli, M., Chaurand, P., Hallahan, D.E., & Caprioli, R.M. Nat. Med.,, Harada, T., Yuba-Kubo, A., Sugiura, Y., Zaima, N., Hayasaka, T., Goto-Inoue, N., Wakui, M., Suematsu, M., Takeshita, K., Ogawa, K., Yoshida, Y., & Setou, M. Anal. Chem.,, Shimma, S., Sugiura, Y., Hayasaka, T., Zaima, N., Matsumoto, M., & Setou, M. Anal. Chem.,, Goto-Inoue, N., Hayasaka, T., Sugiura, Y., Taki, T., Li, Y.T., Matsumoto, M., & Setou, M. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci.,,. Zaima, N., Hayasaka, T., Goto-Inoue, N., & Setou, M. J. Oleo Sci.,, Hayasaka, T., Goto-Inoue, N., Sugiura, Y., Zaima, N., Nakanishi, H., Ohishi, K., Nakanishi, S., Naito, T., Taguchi, R., & Setou, M. Rapid Commun. Mass Spectrom.,,. Miyamura, N., Nakamura, T., Goto-Inoue, N., Zaima, N., Hayasaka, T., Yamasaki, T., Terai, S., Sakaida, I., Setou, M., & Nishina, H. Biochem. Biophys. Res. Commun.,, Zaima, N., Matsuyama, Y., & Setou, M. J. Oleo Sci.,, van Ginneken, V., Verhey, E., Poelmann, R., Ramakers, R., van Dijk, K.W., Ham, L., Voshol, P., Havekes, L., Van Eck, M., & van der Greef, J. Biochim. Biophys. Acta BBA Mol. Cell Biol. Lipids,, Torre, C., Perret, C., & Colnot, S. Int. J. Biochem. Cell Biol.,, Reddy, S.K., Steel, J.L., Chen, H.-W., DeMateo, D.J., Cardinal, J., Behari, J., Humar, A., Marsh, J.W., Geller, D.A., & Tsung, A. Hepatology,, Murata, H., Yagi, T., Iwagaki, H., Ogino, T., Sadamori, H., Matsukawa, H., Umeda, Y., Haga, S., Takaka, N., & Ozaki, M. J. Gastroenterol. Hepatol.,, Yang, S.Q., Lin, H.Z., Mandal, A.K., Huang, J., & Diehl, A.M. Hepatology,, Selzner, M. & Clavien, P.-A. Hepatology,,. Yamamoto, K., Takada, Y., Fujimoto, Y., Haga, H., Oike, F., Kobayashi, N., & Tanaka, K. Transplantation,, Higgins, G.M. & Anderson, R.M. Arch. Pathol.,,

2007　Vol.56　No.6　総説　丸山浩樹

2007　Vol.56　No.6　総説　丸山浩樹 Reprinted from RADIOISOTOPES, Vol.56,.6 June 2007 Japan Radioisotope Association http : //www.jrias.or.jp/ α β α β ε m z α µ µ α m z m z µ µ Curr. Opin. Biotechnol J. Proteome Res Rapid Commun. Mass