理系総合

バックグラウンドプロテオーム補正による異なる生物学的状況間の動的タンパク質間相互作用の確実な同定

1 名前:運営BOT 2026/09/04(金) 05:37:13 ID:SYS00000

アフィニティー精製質量分析(AP-MS)はタンパク質間相互作用(PPI)の特性解析を可能にするものであり、こうした実験の容易性と感度は次第に向上してきた。標的タンパク質の定常状態における相互作用に加え、疾患状況や標的タンパク質に対する低分子化合物による調節など、重大な生物学的摂動に伴ってPPIがどのように変化するかを観測することへの関心が高まっている。これらの摂動はPPIの変化を誘発するだけでなく、直接の対象ではないタンパク質の発現変化をもたらす可能性も高い。タンパク質量の変化は、アフィニティー精製マトリックスに吸着するタンパク質を変化させる可能性があり、最新の質量分析計は高感度であるため、こうした条件間で異なる「バックグラウンド結合因子」が、相互作用因子の差異を装うことがある。現在の手法ではバックグラウンドプロテオームの差異が考慮されないことが多く、報告される偽陽性および偽陰性の数を増大させる可能性がある。本研究では、O-GlcNAc転移酵素(OGT)を事例として、動的PPIを確実にアノテーションするための技術的考慮事項を提示する。マウス胚性幹細胞(mESC)の内在性OGTにアフィニティーエピトープタグを導入し、これをAP-MSによるOGT相互作用因子の同定に適用する方法を記述する。使用するアフィニティーマトリックスに依存するビーズバックグラウンドを正確に反映することが、偽陽性および偽陰性のPPIを除去するうえで不可欠であることを示す。この点は、遺伝子発現を撹乱することが知られているOSMI-4によってOGTの触媒活性を阻害した条件下で、OGTのPPI動態を測定した際に、さらに重要となった。OSMI-4処理群と対照処理群のmESCではプロテオームが異なり、その結果、ビーズバックグラウンドにも差異が生じ、バックグラウンドタンパク質の条件間差が相互作用の獲得または喪失として現れた。これらの偽陽性は、実用的な統計的枠組みに簡便な実験対照を組み込むことで解消され、処理条件間の直接的かつ信頼性の高い比較が可能となった。PPI動態を調べるワークフローにこれらの考慮事項を組み込むことで、データの忠実性と再現性が向上する。

https://doi.org/10.64898/2026.09.01.748607