]服务简介
代谢流量(Metabolic flux)是细胞生理学的一个基本的决定因素,在稳态条件下,代谢流量一般以代谢产物的比生成速率表示,是代谢途径中最重要的参数。代谢流量分析(Metabolic flux analysis,MFA)是根据代谢路径中各个反应的计量关系以及实验中所测得的数据,来确定整个代谢反应网络中代谢流量分布的一种分析方法。代谢流量组学(Fluxomics)是研究代谢流量组(Fluxome)随时间动态变化的科学,即对流经代谢途径的代谢流量组进行定量分析。分子流量变化反映了遗传和代谢调控的综合结果,决定了细胞表型。因此转录组学、蛋白质组学和代谢组学提供了代谢网络容量和热动力学测试,而代谢流量组学则是对通过网络中每步反应的流量值进行精细定量,可以认为是对代谢表型的直接衡量。MFA和Fluxomics分析尤其是基于 13C 标记的 Fluxomics 技术已成为近年来的研究热点技术之一,在肿瘤、糖尿病、植物和微生物工程研究中大放异彩。
]实验设计流程
基于稳定性同位素标记底物的代谢流组学实验对象一般为动物模型样本和单细胞模型样本,一般实验流程如下 :
代谢流量组学是代谢组学的精细化技术,在功能基因组研究中发挥着举足轻重的作用。通常会有这一现象出现:虽然代谢流量发生了显著变化,但并没有引起相应代谢物水平甚至最终产物发生任何改变。在这种情况下必然存在某种调节机制发挥作用,为揭示基因功能提供重要的信息。因此,代谢流量组学是功能基因组研究的重要组成部分。
]同位素类型
基于13C、15N和2H 等稳定性同位素标记的代谢前体物:[1,2-13C2]-glucose, [U-13C6]-glucose, [U-13C5]-glutamine, [13C5,15N2]-glutamine, [13C4]-aspartic acid, [2,3,3-D3]-serine, [13C3,15N]-serine, [13C2,15N]-glycine, [U-13C6]-fructose, D2O
注:本公司常年备有如下所示的同位素标记前体物现货,供客户按需购买:
1. D-Glucose (U-13C6)
2. D-Glucose (1,2-13C2)
3. D-Glucose (1-13C)
4. L-Glutamine (13C5)
5. L-Glutamine (amine-15N)
6. L-Glutamine (1-13C)
7. L-Glutamine (5-13C)
]覆盖途径
谱领生物提供国际领先的多种途径代谢流组学分析服务,可满足多种代谢组学和表型组学研究要求:
1. 糖酵解途径
2. 三羧酸循环途径
3. 磷酸戊糖途径
4. 氨基酸代谢(Glutamine, Serine, Tryptophan, Leucine, lsoleucine和Valine等)
5. 脂肪酸代谢
6. 一碳代谢(叶酸代谢、蛋氨酸循环)
7. 核苷酸代谢
8. NADPH 等能量代谢途径
* 不在以上途径的其他物质的定制类代谢流服务请详询谱领工作人员。
]服务流程
]样本量要求
]细胞模型样本
]生物学重复
相较于其他组学,代谢组学更加灵敏,更接近于真实情况。因此,为保证实验结果的可靠性,要求更多的生物学样本重复。我们建议:
动物样本,单组不少于9 例重复;
细胞、微生物样本,单组不少于5 例重复;
其他如植物样本,单组不少于7 例重复。
]仪器平台
平台一:超高效液相色谱高分辨质谱联用仪(UHPLC-HRMS)Q Exactive ™ ( Thermo Scientific Orbitrap MS)
使用 Thermo Scientific™ Q Exactive™ 组合型四极杆 Orbitrap 质谱仪可以快速可靠地识别、定量和确认更多化合物。 本台式 UHPLC-HRMS 系统将四极杆母离子选择性与高分辨率和准确质量数(HRAM)Orbitrap 检测相结合,提供出色性能和多功能性。 Q Exactive 质谱仪特别适用于非目标或目标化合物筛查,也能够实现广泛的定性和定量应用。

平台二:气相色谱质谱联用仪(GC-MS)7890A/5975C(Agilent GC-MS)
气相色谱- 质谱与生俱来的定量准确性( 无液相色谱- 质谱联用平台常用的电喷雾离子化所存在的基质抑制效应)、超高的稳定性和易用性,以及不俗的灵敏度和高通量,能胜任多数代谢组学和基础生命科学研究任务。尤其是那些浓度较高、具有挥发性的物质或虽具有亲水性但衍生后具有挥发性的代谢物,如短链脂肪酸、糖酵解和三羧酸循环相关代谢物、氨基酸和中长链脂肪酸等,都十分适用。

平台三:气相色谱飞行时间质谱联用仪(GC-Tof/MS)7890A/5975C(LECO Pegasus® HT)
Pegasus® HT 把高通量飞行时间质谱技术与ChromaTOF® 软件相结合,极大的提高了实验室效率及生产力。全质量范围500 张谱图每秒的采集速率大大缩短了分析时间。 Dynamic Signal Tracking (DST)大大提高了Pegasus 质谱的动态范围,全谱采集,系统可靠耐用,重复性好。独一无二的自动数据处理能力最简化枯燥的手工操作,增强数据质量。完全自动定性、定量分析,样品全分析时间周期大大快于常规手动分析。Pegasus HT 提供给您先进智能的数据挖掘算法,自动提取出通常无法识别的被基质或共流干扰物遮盖的化合物。

]服务示例
]同位素类型
基于 13C 和 2 H 等稳定性同位素标记的代谢前体物:[1,2-13C2]glucose, [U-13C6]glucose, [U-13C5]glutamine.
]覆盖途径
谱领生物提供国际领先的多种途径代谢流组学分析服务,可满足多种代谢组学和表型组学研究要求:
1. 三羧酸循环途径
2. 糖酵解途径
3. 磷酸戊糖途径
4. 谷氨酰胺、丝氨酸等氨基酸代谢
5. 脂肪酸代谢
6.NADPH 等能量代谢途径
7. 叶酸代谢(一碳代谢)
8. 核苷酸代谢
* 不在以上途径的其他物质的定制类代谢流服务请详询谱领工作人员。
Fernández-García J, Altea-Manzano P, Pranzini E, Fendt SM, et al. Stable Isotopes for Tracing Mammalian-Cell Metabolism In Vivo. Trends Biochem Sci. 2020, 45 : 185-201.
Mullen A R , Wheaton W W , Jin E S , et al. Reductive carboxylation supports growth in tumour cells with defective mitochondria. Nature. 2012, 481: 385-8.
Long C P , Antoniewicz M R, et al. High-resolution 13C metabolic flux analysis. Nature Protocols. 2019, 14(10):1-22.