マトリックス支援レーザー脱離/イオン化イメージング質量分析のための硬質パーム種子の調製(英語)

マトリックス支援レーザー脱離/イオン化イメージング質量分析(MALDI-IMS)は、2次元の生体分子の割り当てを可能にし、イオン化可能な化合物のノンターゲット調査を提供し、特に生体試料におけるそれらの空間分布を決定する強力な方法です^1,2。20年間にわたり、この技術により、脂質、ペプチド、炭水化物、タンパク質、その他の代謝物、および治療薬などの合成分子の同時検出と同定が可能になりました^3,4。MALDI-IMSは、生体試料の抽出、精製、分離、標識、染色剤を介さずに、組織試料表面の化学分析を容易にします。しかし、分析を成功させるためには、この手法の極めて重要なステップは、特に環境順応のために広範囲にわたる複雑な器官に特殊化され、修飾された植物組織におけるサンプル調製^です5。

植物組織の固有の物理化学的特性のため、MALDI-IMS分析の要件に適合し、切片作成中に組織の元の形状を維持するための適応プロトコルが必要です^6,7。種子などの型破りなサンプルの場合、これらの組織は細胞壁が硬く、水分含有量が少ないため、切片の断片化を引き起こしやすく、化合物の非局^{在化を引き起こす}可能性があるため、確立されたプロトコル⁸は適用できません9。

私たちの研究グループは、レンタル可能なアサイーパルプ¹³ の生産中に大量に生成される副産物であるアサイー (Euterpe oleracea Mart.) 種子 10,11,12 の分子マッピングと MALDI-IMS 分析に適合したプロトコルに関する実験データを公開しました。アイデアは、アサイー種子のさまざまな代謝産物の in situ マッピングのプロトコルを開発し、現在商業的に調査されていないこの農業廃棄物の可能な用途を提案することでした。しかし、アサイーシードの抵抗性により、MALDI-IMS 分析から適切なサンプル切片を得るためのプロトコルをオーダーメイドする必要がありました。

これに関連して、経済的に重要なアサイーパルプは、同様の感覚特性を持つエウテルペ属のヤシの木からの他の果物の商業化の増加を動機付けました。アサイー^14,15 の代替として工業規模で生産されている 2 つの新興ヤシの木の果実は、アマゾンの乾燥地で育つ E. precatoria (アサイー ド アマゾナスとして知られている) と、大西洋岸森林から典型的な E. edulis (ジュサラとして知られている) です。それにもかかわらず、アサイー・ド・アマゾナスとジュサラの消費は、役に立たず、それらの詳細な化学組成に関してこれまで研究されていなかった耐性のある食べられない種子の同じ蓄積につながります。

したがって、MALDI-IMSによる分子マッピングのために E.precatoria および E.edulis 種子を分析するために、以前に考案されたプロトコルをほとんど適応せずに使用できることをここで実証し、これらのリソースの組成の分析に使用できる強力なツールであり、それらの潜在的なバイオテクノロジーの使用を決定するのに役立つことを証明します。さらに、ここでの詳細な説明は、MALDI-IMS分析用の耐性材料を調製する際に同様の困難を抱えている他の人に役立ちます。