プロテオミクスによる神経疾患の病態解析

Proteomic approaches to the investigation for various neurological disorders

　タンパク質全体（proteome）を網羅的に解析するプロテオミクス（proteomics）には，遺伝子の翻訳産物としてのタンパク質レベルでの発現解析を意味する“発現プロテオミクス”と，タンパク質の機能の網羅的解析を目指す“機能プロテオミクス”が含まれる。従来のプロテオーム研究は，主に二次元電気泳動（2D-PAGE）によるタンパク質の分離と質量分析計（MS）の組み合わせにより行われてきたが，現在その主流は液体クロマトグラフィー（LC）と質量分析計（MS）の組み合わせに移っている。また，ゲノムにコードされる全タンパク質を発現させた後にそれらを網羅的に解析する手法は，従来の“クラシカルプロテオミクス”に対し，“リバースプロテオミクス”と呼称されている。本稿では，まず2D-PAGEとMSによる解析とLCとタンデム型MS（LC-MS/MS）について解説した後，タンパク質相互作用全体（interactome）の網羅的解析並びに組織解析への応用，そして最後にリバースプロテオミクスのツールとしてのプロテオームチップについて紹介する。今後の進展具合は，こうした膨大な情報をいかに効率よく解析するかという点にも左右されるため，in silicoでのデータ解析（bioinformatics）が極めて重要な役割を担うことになる。

　“Proteomics”, which is relevant to analyzing the whole “Proteome” at once, includes two cardinal subcategories, “Expression Proteomics” and “Functional Proteomics”. As an analytical tool, “2D-PAGE” in combination with mass spectrometry（MS）has been representative, but “LC-MS/MS” is gradually becoming a major tool in most instances. In contrast to these “Classical Proteomics”, moreover, “Reverse Proteomics” is also emerging as an alternative powerful strategy, that consisted of expression of whole open reading frames（ORFs）followed by the thorough proteomic analysis.

　Here we overview these “Classical and Reverse Proteomics”, their applications for “Interactome” and histological analyses, and proteome chip as an example for the “Reverse Proteomics”. Finally, “Bioinformatics” in silico is indispensable for obtaining the high-throughput analysis for any of these methods.