北里大学未来工学部

プロテオーム特論

英文名	Advance Proteome Research
科目概要	未来工学研究科（修士課程）生命データサイエンス専攻修士１年～２年前期、専門科目、選択、講義、1単位
科目責任者	河野　信
担当者	(※は実務経験のある教員) 河野　信
講義室

授業の目的

生体内においてタンパク質は化学反応を触媒するとともにシグナル伝達に関わるなど、細胞内で実際に働く分子である。さまざまな臓器や細胞、また、がんなどの疾患において、どのようなタンパク質がどのような形態で存在しているかの総体を測定したものがプロテオームである。本講義ではプロテオームの定性的、定量的、タンパク質に特徴的な翻訳後修飾の測定法並びにそれらを解析する方法について学ぶ。また、近年主流になりつつあるデータ非依存性解析法や、データベースを利用しない de novo 決定法についても学ぶ。

教育内容

プロテオーム実験の各種測定方法から、それらを解析する方法について講義する。

教育方法

パワーポイントによる講義形式ですすめる。また、適宜課題を出し、その解答を示すことにより知識の定着を図る。課題に関する模範解答を作成し、受講者全員に配布する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP1

授業内容(シラバス)

回	項目	内容	担当者
1	プロテオームデータベースと標準化	アミノ酸配列のデータベースのUniprot、プロテオームの実験データを格納するProteomeXchangeなど、プロテオーム解析の過程で利用されるデータベースについて、どこにどのようなデータがあるのかについて講義する。また、プロテオームの実験データを共有するためにProteomics Standards Initiativeによって開発されているメタデータ形式、ファイルフォーマット、統制用語について講義する。	河野　信
2	二次元電気泳動	プロテオーム解析手法の一つである二次元電気泳動について、その仕組と解析方法について講義する。	河野　信
3	プロテオーム分析手法（DDA）	プロテオーム分析で最もよく利用されているData Dependent Acquisition (DDA) について、データを取得する仕組みと特徴について講義する。また、DDAのデータを解析するためのPeptide Spectral Match (PSM) の手法や、その品質を評価するためのFalse Discovery Rate (FDR) について講義する。	河野　信
4	ラベル化プロテオーム解析	Tandem Mass Tag (TMT), Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantitation (iTRAQ), Stable Isotope Labelling by Amino acid in Cell culture (SILAC)などのラベルを使ってペプチドの定量解析を行う方法について講義する。	河野　信
5	プロテオーム分析手法（DIA）	近年主流になりつつあるData Independent Acquisition (DIA)について、データを取得する仕組みと特徴ならびにデータを解析する方法について講義する。	河野　信
6	ターゲットプロテオミクス・トップダウンプロテオミクス	特定のペプチド分子のみを分析対象にすることで定量を行うターゲットプロテオミクスの解析方法について講義する。また、タンパク質をペプチドに分解せずに、タンパク質の元の状態を保ったままプロテオフォームの解析を行うトップダウンプロテオミクスの解析方法について講義する。	河野　信
7	プロテオゲノミクス・メタプロテオミクス	がん細胞などの変異を含む試料に対して、ゲノム配列を使って変異のあるプロテオームを解析する方法について講義する。また、環境プロテオームや、ヒトの細菌叢のプロテオームなど、複数の微生物が同時に存在している場合のプロテオーム解析法について講義する。	河野　信
8	最新プロテオミクス解析	スペクトラルライブラリーを利用する方法や、相互作用を調べる方法、リファレンスデータベースを利用せずに、スペクトルのみからペプチド配列を解析する方法など、最新のプロテオミクス分析法・解析法について講義する。	河野　信

No. 1

項目: プロテオームデータベースと標準化
内容: アミノ酸配列のデータベースのUniprot、プロテオームの実験データを格納するProteomeXchangeなど、プロテオーム解析の過程で利用されるデータベースについて、どこにどのようなデータがあるのかについて講義する。また、プロテオームの実験データを共有するためにProteomics Standards Initiativeによって開発されているメタデータ形式、ファイルフォーマット、統制用語について講義する。
担当者: 河野　信

No. 2

項目: 二次元電気泳動
内容: プロテオーム解析手法の一つである二次元電気泳動について、その仕組と解析方法について講義する。
担当者: 河野　信

No. 3

項目: プロテオーム分析手法（DDA）
内容: プロテオーム分析で最もよく利用されているData Dependent Acquisition (DDA) について、データを取得する仕組みと特徴について講義する。また、DDAのデータを解析するためのPeptide Spectral Match (PSM) の手法や、その品質を評価するためのFalse Discovery Rate (FDR) について講義する。
担当者: 河野　信

No. 4

項目: ラベル化プロテオーム解析
内容: Tandem Mass Tag (TMT), Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantitation (iTRAQ), Stable Isotope Labelling by Amino acid in Cell culture (SILAC)などのラベルを使ってペプチドの定量解析を行う方法について講義する。
担当者: 河野　信

No. 5

項目: プロテオーム分析手法（DIA）
内容: 近年主流になりつつあるData Independent Acquisition (DIA)について、データを取得する仕組みと特徴ならびにデータを解析する方法について講義する。
担当者: 河野　信

No. 6

項目: ターゲットプロテオミクス・トップダウンプロテオミクス
内容: 特定のペプチド分子のみを分析対象にすることで定量を行うターゲットプロテオミクスの解析方法について講義する。また、タンパク質をペプチドに分解せずに、タンパク質の元の状態を保ったままプロテオフォームの解析を行うトップダウンプロテオミクスの解析方法について講義する。
担当者: 河野　信

No. 7

項目: プロテオゲノミクス・メタプロテオミクス
内容: がん細胞などの変異を含む試料に対して、ゲノム配列を使って変異のあるプロテオームを解析する方法について講義する。また、環境プロテオームや、ヒトの細菌叢のプロテオームなど、複数の微生物が同時に存在している場合のプロテオーム解析法について講義する。
担当者: 河野　信

No. 8

項目: 最新プロテオミクス解析
内容: スペクトラルライブラリーを利用する方法や、相互作用を調べる方法、リファレンスデータベースを利用せずに、スペクトルのみからペプチド配列を解析する方法など、最新のプロテオミクス分析法・解析法について講義する。
担当者: 河野　信

到達目標

プロテオームの各解析法を理解し、適切な分析・解析を行えるようにする。

評価方法

講義内の課題（40%）と期末レポート（60%）の結果から総合的に判断する。

準備学習(予習・復習等)

【講義時間外に必要な学習の時間：29時間】
予習：講義中に事前に指定する講義内容のプリントを読み、疑問点を明らかにしておくこと。
復習：講義中に出題する課題について解答を作成し、講義後に配布する模範解答と比較・検討する。

備考・その他

▲2026年度未開講
講義に関する質問はメールや対面で対応するとともに、重要な質問に対しては受講者全員で共有する。
【関連科目：トランスオミクス特論、生物配列解析特論】

教材

種別	書名	著者・編者	発行所
教科書	配布資料あり
参考書	Proteome Bioinformatics	Shivakumar Keerthikumar, Suresh Mathivanan	Springer

教科書

書名: 配布資料あり
著者・編者
発行所

参考書

書名: Proteome Bioinformatics
著者・編者: Shivakumar Keerthikumar, Suresh Mathivanan
発行所: Springer