横浜市立大学先端医科学研究センター・プロテオーム解析センター 木村弥生教授、秋山知子技術員は、国立健康危機管理研究機構 国立感染症研究所、および株式会社ナード研究所らとの共同研究により、細胞内で新たに合成されたタンパク質を高感度に解析する新技術「Phos-tag Click Tip（フォスタグ・クリックチップ）法」を開発しました。

タンパク質は生命活動を支える重要な分子ですが、新たに合成されたタンパク質を効率よく調べることは容易ではありません。本技術は、それらを選択的に回収・濃縮し、詳細に解析できる点が特長です。
研究グループは、この技術を用いてインフルエンザAウイルスに感染した細胞を解析しました。その結果、ウイルスの増殖や感染に対する細胞の防御反応に関わるタンパク質の新規合成量の変化を捉えることに成功しました。本技術により、従来法では捉えにくかった細胞応答の解析が可能となりました。今後は、ウイルス感染の仕組みの解明に加え、さまざまな生命現象の研究への応用が期待されます。

本研究成果は、国際学術誌「Journal of Proteome Research」に2026年8月19日付でオンライン公開されました。
 

タンパク質は、細胞の構造や働きを支える重要な分子です。細胞は周囲の環境変化やウイルス感染などの刺激に応じて、必要なタンパク質を新たに合成しています。そのため、細胞内で「どのようなタンパク質が、いつ新しく作られるのか」を調べることは、生命現象や病気の仕組みを理解するうえで重要です。
これまでのプロテオーム解析^＊1では、細胞内に存在する多数のタンパク質を網羅的に調べることができますが、既存のタンパク質と、新たに合成されたタンパク質を区別して解析することは容易ではありませんでした。
これまでに、新たに合成されたタンパク質を調べる方法として、メチオニンに似た特殊なアミノ酸（AHA^＊2）を利用してタンパク質に目印を付けるBONCAT法^＊3などが開発されています。しかし、従来法には、目的のタンパク質の回収効率や検出感度が十分ではないことに加え、操作が煩雑であるといった課題がありました。
 

本研究グループは、新たに合成されたタンパク質を選択的に回収するため、化学標識技術と、リン酸基をもつ分子を選択的に捕捉する「Phos-tag（フォスタグ）」技術^＊4を組み合わせた新しい解析技術「Phos-tag Click Tip法」を開発しました。
この方法では、細胞内で新たに合成されるタンパク質にAHAを代謝的に取り込ませた後、化学反応によってAHAにリン酸基をもつ分子を付加します。その後、Phos-tagの特性を利用してリン酸基が付加されたペプチド^＊5を選択的に回収し、質量分析装置によって解析します。これにより、従来法で課題となっていた回収効率や検出感度が大幅に向上し、新たに合成されたタンパク質を高感度に解析できるようになりました。
さらに、本技術をインフルエンザAウイルスに感染した細胞の解析に応用しました。その結果、ウイルス感染に伴って新たに合成されるタンパク質を捉え、ウイルスの増殖や、それに対抗する宿主細胞の防御反応に関連するタンパク質の新規合成量の変化を明らかにしました。これらの変化の中には、細胞内のタンパク質全体を対象とする従来のプロテオーム解析やリン酸化タンパク質解析では捉えにくいものも含まれていました。
本研究は、新たに合成されたタンパク質を選択的に解析することで、従来のプロテオーム解析では見えにくかった細胞応答を明らかにできることを示しました。
 

本研究では、インフルエンザAウイルス感染を対象に本技術の有用性を示しました。今後は、他のウイルス感染症やさまざまな疾患における新規合成タンパク質の解析への応用が期待されます。また、従来のプロテオーム解析と組み合わせることで、細胞内で起こる変化をより多角的に捉え、病気の発症や進行に関わる分子メカニズムの解明や、新たな治療標的の探索に貢献することが期待されます。 

タイトル： Selective Enrichment of Newly Synthesized Proteins Using Phos-Tag Click Tip Enables Nascent Proteome Analysis in Influenza A Virus Infection
著者： Yayoi Kimura, Tomoko Akiyama, Tatsuhiro Kobashi, Maiko Hosotani, Yoko Ino, Jihye Shin, Naotoshi Nakamura, Eiji Kinoshita, Kei Miyakawa, Akihide Ryo
掲載雑誌： Journal of Proteome Research
掲載日： 2026年8月19日（オンライン公開）
DOI： https://doi.org/10.1021/acs.jproteome.6c00391

＊1　プロテオーム解析： 細胞や組織に含まれる多数のタンパク質を網羅的に調べる解析技術。タンパク質の種類や量、状態などを調べることで、生命現象や病気の仕組みの理解に利用される。

＊2　AHA（アジドホモアラニン）： 必須アミノ酸であるメチオニンの類似体。細胞内で新たに合成されるタンパク質に代謝的に取り込まれ、化学反応による標識が可能であることから、新規合成タンパク質の解析に利用される。

＊3　BONCAT法： 新たに合成されるタンパク質にメチオニンに似た特殊なアミノ酸（AHA）を取り込ませ、化学反応によって目印を付ける技術。新たに合成されたタンパク質を、既存のタンパク質と区別して解析することができる。

＊4　Phos-tag（フォスタグ）技術： リン酸基をもつ分子に結合する性質を利用した技術。リン酸化された分子の分離や解析などに用いられる。本研究では、この性質を利用してリン酸基で標識されたペプチドを選択的に回収した。

＊5　ペプチド： アミノ酸が複数つながった分子。タンパク質を分解して得られるペプチドの質量を分析することで、元のタンパク質の種類や量などを調べることができる。
 

横浜市立大学　広報担当
Mail：koho@yokohama-cu.ac.jp