エピジェネティクス関連代謝物を検出するための標的メタボロミクス法
Joan Miro-Blanch1, Alexandra Junza1, Jordi Capellades2
1Universitat Rovira i Virgili, Department of Electronic Engineering, 43007 Tarragona, Spain; CIBER de Diabetes y Enfermedades Metabólicas Asociadas (CIBERDEM), Instituto de Salud Carlos III, 28029 Madrid, Spain.
Molecular metabolism
|February 28, 2026
まとめ
我々は、短鎖脂肪酸（SCFA）を含む30以上のエピジェネティクス関連代謝物を測定するための新しい方法を開発し、S-アデノシルメチオニン（SAM）やアセチルCoAなどの主要分子を追跡するために安定同位体トレーシングを使用した。
科学分野:
- メタボロミクスとエピジェネティクス
- 分析化学
- 生化学
背景:
- エピジェネティック修飾は、遺伝子発現の調節において重要であり、細胞代謝の影響を受けます。
- 代謝物とエピジェネティックプロセス間の相互作用を理解するには、高感度で汎用性の高い分析方法が必要です。
- 主要な代謝ドナーであるS-アデノシルメチオニン（SAM）とアセチルCoAは、それぞれメチル化とアセチル化の中心です。
研究 の 目的:
- 誘導体化なしにエピジェネティクス関連代謝物を同時に検出するための高感度な分析方法を作成すること。
- SAMおよびアセチルCoAの生合成を追跡するための安定同位体トレーシングを確立すること。
- 代謝とエピジェネティクスを関連付ける方法の精度と再現性を実証すること。
主な方法:
- 短鎖脂肪酸（SCFA）、SAM、アセチルCoAを含む30以上の代謝物を定量するための標的メタボロミクスアプローチを開発しました。
- 包括的な代謝物分析のために、二相性抽出後にGC-MS/MSおよびLC-MS/MSを使用しました。
- 13C標識栄養素を用いた安定同位体トレーシングを実装し、SAMおよびアセチルCoAへの炭素流を追跡しました。
主要な成果:
- 生物学的サンプル中の30以上のエピジェネティクス関連代謝物を高再現性と高感度で定量することに成功しました。
- 無菌マウスと通常マウスの間で短鎖脂肪酸（SCFA）レベルに有意な差が観察され、腸内細菌叢と代謝の関連が示唆されました。
- ビタミンB12がSAMの13C-セリンからの標識を増加させることによりOSKMリプログラミングを増強すること、およびIDH1変異を有する神経膠芽腫細胞におけるアセチルCoAの差次的標識を明らかにしました。
結論:
- 開発された分析方法は、主要なエピジェネティック代謝物とその前駆体の同時定量を可能にします。
- 安定同位体トレーシングは、解糖系、葉酸、メチオニンサイクルを含むエピジェネティック修飾を支持する代謝経路に関する新しい洞察を提供します。
- このアプローチは、多様な生物学的文脈および疾患における代謝とエピジェネティクスの相互作用を探求するための、統合的なマルチオミクス研究を促進します。
