靶标代谢流分析

基于¹³C或者¹⁵N标记的靶标代谢流分析能够系统地定量细胞或者组织内特定代谢通路代谢网络的流量分布及各代谢途径的相对贡献，其优点是可以利用细胞内代谢物的质量同位体信息的分析方法，不但在很多情况下能够直观地表明代谢流量的整体走向，而且通过计算能够准确定量地揭示细胞内各个代谢反应的活性，以及深入理解平行反应、可逆反应等多种复杂的细胞内代谢过程，直观揭示细胞胞内的主要活性途径及各个途径的相对贡献及其分布变化特点，从而鉴定出相关疾病发生发展过程的早期诊断的标志物及其关键的主要代谢通路，并揭示其相互调控规律，为疾病发生的临床早期诊断、药物靶点治疗和预后判断提供强有力的科学依据。

技术优势

技术成熟、灵敏度高；

专业的数据分析团队，通过Matlab flux-8等软件进行原始数据处理，并进行PCA、柱状图、热力图、Bi-plot等分析。

技术路线

技术参数

样本要求

细胞 1×10⁷ cells/sample

生物学重复

6-10个生物学重复

检测平台

GC-Q-MS（Shimadzu Qp2010 Ultra）

检测范围

基于¹³C 标记的葡萄糖（Glucose）碳代谢流分析

基于¹³C标记的谷氨酰胺（Glutamine）碳代谢流分析

基于¹⁵N标记的谷氨酰胺（Glutamine）氮代谢流分析

常规项目周期

实验检测：40个工作日（从收到客户预付款并收到样品之日起）

数据分析：5个工作日

应用方向

1、通过比较不同环境条件及各种代谢性疾病的不同代谢途径的代谢流量的分布变化，揭示出相关疾病发生发展过程中的主要代谢通路及其早期诊断的标志物；

2、通过¹³C代谢流量技术对胞内外的中间代谢物的变化示踪，可以鉴定出基因工程菌的关键的代谢通路和活性，为提高目标代谢产物的合成提供直接的依据；

3、可以比较分析细胞，组织及其血样和尿液在基因改造的前后的代谢功能变化。

案例分析

肿瘤细胞代谢重编程

肿瘤细胞具有高能量和合成代谢的需求，才能适应其自身的代谢情况在营养胁迫条件下存活并保持增殖。根据这项研究，PKCζ缺失会促进癌细胞进行代谢重编程，从而在葡萄糖缺乏的条件下通过调控丝氨酸合成途径去利用另外一种营养物质-谷氨酰胺。PKCζ可以抑制该通路中两种关键酶PHGDH和PSAT1的表达，并且通过磷酸化PHGDH抑制其酶活性。研究人员发现，小鼠中的PKCζ缺失也会增加肠道肿瘤的发生并提高这两种代谢酶的表达，与此同时低水平PKCζ患者预后较差。此外在人的肠道肿瘤中，PKCζ和caspase-3的活性与PHGDH有关。这些结论揭示了肿瘤代谢酶抑制剂PKCζ在人类癌症中的关键作用。

参考文献

Li Ma, Yongzhen Tao,et al.Control of Nutrient Stress-Induced Metabolic Reprogramming by PKCz in Tumorigenesis.cell,2013,152: 599–611.

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