医学的応用に資する定量メタボロミクス技術開発

プログラム

医学系研究助成　基礎

所属機関

九州大学

所属部署

生体防御医学研究所　付属トランスオミクス医学研究センター

キーワード

定量メタボロミクス　ヒト血漿　安定同位体希釈法　合成生物学　代謝工学

研究結果の概要

メタボロミクスは、生体内の多様な代謝物を網羅的・定量的に解析する手法であり、疾患研究や創薬、栄養学など幅広い分野で活用が進んでいる。現在はクロマトグラフィーと質量分析計を用いた手法が主流だが、サンプル中の夾雑物によるマトリックス効果が定量精度を低下させ、多くの代謝物で絶対定量が困難である。これに対し、高価な安定同位体標品を用いる安定同位体希釈法が知られているが、コスト面で実用性に乏しい。本研究では、安価なＵ－¹³Ｃ₆－グルコースを用い、遺伝子組換え大腸菌にヒト由来代謝物を合成させ、安定同位体標識内部標準品（SILIS）の調製法を確立した。まず、NIST提供のヒト血漿標準試料（SRM1950）と大腸菌代謝物を比較し、大腸菌が本来成できないヒト特異的代謝物を明らかにし、これらを大腸菌に合成させるために必要な酵素遺伝子群を選出し，大腸菌に導入することでヒト血漿代謝物合成株群を構築した。この代謝改変大腸菌から得られたSILISを用いたヒト血漿SRM1950の定量分析では、NIST認証値と一致する結果が得られたことから。これにより、本手法の有用性と今後の実用化への可能性が示された。

公表論文