高スループット遺伝子ノックアウト後のメタボローム分析

メタボロミクスは細胞内の代謝物を定量的に測定することで、生物の状態に関する独自の視点を提供します。システム生物学の重要な分野として、生物体内のすべての代謝物の総合的な集合を分析および解釈することに注力しています。質量分析（MS）や核磁気共鳴（NMR）などの主要技術を駆使し、異なる条件下での代謝物の変化を正確に測定および比較することで、疾患のメカニズムや物質代謝経路を深く理解することができます。技術の進歩に伴い、特に高スループット遺伝子ノックアウト技術の発展により、CRISPR-Cas9システムの応用を通じて、遺伝子が細胞の代謝プロセスにどのように影響を与えるかをより詳細なレベルで探求することが可能になりました。

高スループット遺伝子ノックアウト技術により、数百から数千の遺伝子を同時に多くの細胞タイプや生物モデルでノックアウトすることが可能です。この技術を利用して、大量の遺伝子ノックアウト細胞株を迅速に構築し、システムレベルで遺伝子機能や遺伝子ネットワークを分析することができます。メタボロミクス質量分析技術と組み合わせることで、特定の代謝関連遺伝子をノックアウトした後の細胞や組織における代謝産物の構成や豊富さの変化を分析し、特定の遺伝子が代謝経路に与える影響を研究し、全ゲノムレベルで遺伝子が細胞代謝をどのように調節するかを理解することができます。例えば、特定の代謝関連遺伝子をノックアウトした後、細胞内の特定の代謝物の変化を観察することで、これらの遺伝子が代謝経路において果たす役割を明らかにすることができます。

バイオテクノロジー企業BTPは、高解像度メタボロミクス分析プラットフォームと高スループット遺伝子ノックアウト技術を組み合わせ、遺伝子ノックアウトからメタボロミクス分析までのワンストップソリューションを提供します。最適化されたCRISPR/Cas9システムにより、人間/マウス細胞系、初代細胞、免疫細胞、iPS細胞の単一/多遺伝子ノックアウト、フレームシフト変異、大規模な配列ノックアウトを実現可能です。ノックアウト細胞を取得した後、培養してノックアウト細胞が産生する代謝物を抽出し、高解像度液体質量分析プラットフォーム（LC-MS、GC-MS）および核磁気共鳴プラットフォームを利用してメタボロミクス分析を行い、代謝物の種類およびレベルの変化を特定し、特定のノックアウト遺伝子が代謝ネットワークに与える影響を明らかにします。BTPは7つの独自の検査プラットフォームを持ち、CNAS/ISO9001の二重品質体系認定を受けた実験室を保有し、最高品質の研究サービスを提供することを目指しています。ぜひ無料でお問い合わせいただき、さらなるサービスの詳細をご確認ください！

サービスの利点

1）ノックアウト効率保証：最適化されたCRISPR/Cas9システムにより、ターゲットの80%以上が70%のノックアウト効率を達成します。遺伝子ノックアウト後、サンガーシーケンシングと深層プロテオミクス技術を使用してノックアウト効率を二重に検証し、データの信頼性を保証します。

2）充実したメタボロミクス分析プラットフォーム：私たちのメタボロミクス分析プラットフォームは、細胞破砕機、組織破砕機、組織研磨機などの充実したサンプル前処理装置を備えており、超高効率液相クロマトグラフィーと高解像度質量分析（Orbitrap Exploris 240 & Orbitrap Exploris 480 With FAIMS Pro）を組み合わせて、代謝物の効率的な抽出、定性評価、相対定量（3D & 4D）、絶対定量分析を実現します。

3）プロジェクト期間が短い：遺伝子ノックアウト実験を行う前に、異なる細胞における遺伝子の必要性と発現量を分析し、実験の実行可能性を確保し、実験失敗のリスクを低減します。また、顧客のターゲットに対する予備実験でgRNAの検証を行う必要がないため、プロジェクトの期間が大幅に短縮されます。

4）ワンストップサービス：BTPは豊富なオミクスサービスの経験と専門的な技術者を擁しており、お客様のニーズに応じて最適なプロジェクトプランをカスタマイズできます。お客様は実験の目的を伝えてサンプルを送付するだけで、BTPがすべての後続プロジェクトを担当します。これには、サンプル処理、実験分析、データ分析、プロジェクト報告が含まれます。

応用事例

溶質キャリアOCTN1（SLC22A4）は独立した輸送タンパク質であり、生理学的に重要な基質はまだ特定されていません。OCTN1の生理的役割を研究するために、研究者は最初に溶質キャリアOCTN1遺伝子ノックアウト（octn1^-/-）マウスを作成し、メタボロミクス分析によって体内の基質を特定しました。結果として、octn1^-/-マウスの血液といくつかの器官で天然の強力な抗酸化剤であるグアニンが欠乏していることが判明しました。この研究は、OCTN1が体内および腸内のグアニン曝露を維持する上での重要な役割を果たし、腸組織の損傷を防ぐために重要であることを示し、炎症性腸疾患の診断に対する方法を提供する可能性があります。