未知代謝物の同定

メタボローム解析では、代謝物の同定の信頼性を以下の4つの次元で分類します：信頼性のある同定化合物（1級）、仮定注釈による化合物（2級）、仮定注釈による化合物カテゴリの同定（3級）、および未知化合物（4級）。1級の同定には、目的の代謝物の2つ以上の直交特性（保持時間、m/z、フラグメントスペクトルなど）を、同じ分析条件下で観察された実際の化学標準品の同じ特性と比較する必要があります。推定（2級または3級）注釈は基本的に1つまたは2つの特性に依存しており、通常、異なる実験室で収集されたデータや異なる分析方法で得られたデータの比較に基づいていますが、同じ分析条件下での実際の化学標準品との直接比較ではありません。

未知の代謝物とは、化学的アイデンティティがまだ確定されていないが、繰り返し検出可能な小分子を指します。これらの化合物はまだ同定および分類されていないにもかかわらず、メタボローム解析の実験ではスペクトルデータに基づいて区別および定量することができます。LC-MS実験では、未知化合物はユニークな保持時間、1つ以上の質量、または特定の一次イオンフラグメントパターンによって定義されます。NMR実験では、未知化合物は化学シフトのパターンによって定義されます。未知物は、以前には認識されていなかった小分子、たとえば代謝の二次産物や希少な外来物質を表すかもしれません。また、既存のNMRリファレンススペクトルライブラリやMSフラグメントパターンに割り当てられない分子を構成する既存の経路によるものである可能性があります。

未知化合物の同定は非常に時間がかかり、費用がかかります。通常、NMR研究のために準備スケールの分離を行う必要がありますし、MS/MSによる構造比較のために多くの化学合成が必要です。そのため、多くの報告は、実際の商業標準品が利用可能な代謝物、または少なくとも代謝物データベースに存在する代謝物の検出に集中しています。これらは、1級、2級、3級の代謝物として分類されます。多くの代謝物の固有の不安定性と需要の不足のために、商業分析標準品は数千種類しか利用できません。しかし、これらの標準品やデータベースに存在する代謝物は内因性代謝物のごく一部を占めています。そのため、メタボローム解析研究において、非特性代謝物を順序付け、研究し、最終的に同定するための効果的な方法が非常に重要です。未知代謝物の成功した同定は、バイオマーカーの発見やオミクス研究に大きな影響を与えるでしょう。

未知の代謝物の同定

メタボローム解析サンプルの未知化合物を同定するためには、異なるカテゴリの代謝物を区別すべきです。同じ名目上の質量を持つもの、同じ名目上の質量を持つが分子式と同位体質量が異なるもの、同じ名目上の質量と同位体質量を持つが化学構造が異なるものを区別する必要があります。例えば、ロイシンとイソロイシンは構造が異なる異性体ですが、名目上の質量と同位体質量は同じです。さらに、単一の代謝物が質量分析計で異なる誘導体種として検出される可能性があるため、異なる誘導体種を母体代謝物に正しく割り当てることも重要です。例えば、アミノ酸分析では、トリメチルシリル化（TMS）がアミノ酸と化学的誘導反応を起こし、1、2または3個のTMS基を含むアミノ酸を生成します。これらのアミノ酸は同じ母体アミノ酸に属するべきです。

バイテックバイオテクノロジーはNMR、LC-MS/MSおよびバイオインフォマティクス分析法を組み合わせ、質量分析に基づく未知代謝物の同定分析サービスを提供し、複雑な生物サンプル中の代謝物を正確に同定することができます。バイテックバイオテクノロジーはツールとデータベースを継続的に開発し、すべての代謝物を自動化された方法で真に完全に同定することを目指しています。お気軽にお問い合わせください！

未知代謝物の同定

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