プロテオミクスとメタボロミクスの大きな違いは、プロテオミクスが生体内のすべてのタンパク質を対象とするのに対し、メタボロミクスは生体内のすべての代謝産物を対象とする点です。

ゲノミクスとは、生物の遺伝子組成を研究する学問です。プロテオミクスとメタボロミクスは、ゲノミクスに関連する2つの組織学である。プロテオームとは、細胞や生物に含まれるすべてのタンパク質のことを指します。一方、メタボロームとは、生物のすべての代謝産物を指します。したがって、プロテオミクスはプロテオミクスであり、メタボロミクスはメタボロミクスである。プロテオミクスとメタボロミクスは、いずれも疾病診断や生物の同定・スクリーニングに重要な役割を担っています。さらに、両者は細胞生物学の多くの側面、特に細胞シグナル伝達、タンパク質の分解と生成、翻訳後修飾において関連している。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. プロテオミクスとは 3. メタボロミクスとは 4. プロテオミクスとメタボロミクスの類似点 5. 並べて比較 - プロテオミクスとタブラーメタボロミクス 6. 総括

プロテオミクスは何ですか？

プロテオームとは、細胞、組織、生物に含まれるタンパク質の総体である。したがって、プロテオミクスとは、生物のプロテオームを研究することである。プロテオミクスでは、タンパク質のさまざまな性質を分析する。そのため、プロテオミクスでは、タンパク質の構造、配向、機能、相互作用、修飾、応用、重要性などに着目しています。そのため、現在プロテオミクスの分野では多くの研究プロジェクトが行われています。

大腸菌に含まれるタンパク質を特定する初のプロテオミクス研究。二次元ゲルを用いて、総タンパク質量のマップを作成した。このプロジェクトの成功を受けて、科学者たちはモルモットやラットなどの動物の総タンパク質量の研究に着手した。現在、ヒトのタンパク質の局在は、二次元ゲル電気泳動法で行われている。

タンパク質は、その触媒的な性質から、ほとんどの活動の制御分子であるため、プロテオミクスの研究には多くの利点がある。したがって、タンパク質全体を研究することで、生物の健康状態に関する情報を得ることができるのです。また、プロテオミクスは、ゲノムアノテーション、疾患の特定・診断、実験中のタンパク質発現研究、タンパク質の修飾・相互作用研究など、幅広い分野で応用されています。

図01：プロテオミクス

プロテオミクスには、全タンパク質の抽出、2次元ゲル電気泳動による分離、抽出したタンパク質のエドマンドシーケンスや質量分析などの方法による配列決定、コンピュータベースのソフトウェアやバイオインフォマティクスツールを用いたタンパク質の構造・機能解析など、さまざまな手法が含まれます。

メタボロミクスは何ですか？

メタボロミクスとは、細胞や組織、生物に含まれるすべての代謝物を調べる研究です。これは、さまざまな高度な分析・統計ツールを用いて、細胞内の代謝物を同定・定量するものです。メタボロミクスは、生物の代謝に関する情報を明らかにする重要な研究である。

図02：メタボロミクス

メタボロミクスは、質量分析計を分析基盤として、代謝反応の基質と生成物を研究するものである。質量分析計は、代謝物とその濃度を測定し、細胞や組織の実際の生化学的な状態を反映します。したがって、メタボロミクスは、生物の分子表現型の最良の特徴づけと考えることができます。さらに、代謝物の多くはタンパク質として働く酵素の活動によって生成されるため、メタボロミクスはプロテオミクスの延長線上にあると考えることができる。

プロテオミクスとメタボロミクスの共通点

• プロテオミクスとメタボロミクスは、ゲノミクスに関連する2つの組織学である。
• メタボロミクスは、プロテオミクスの延長線上にあると考えることができます。
• プロテオームとメタボロームは、多くの研究で密接に関係しています。

プロテオミクスとメタボロミクスの違い

プロテオミクスとは、細胞や生物に含まれるタンパク質とその構造・機能を大規模に研究することです。一方、メタボロミクスとは、ある条件下で細胞や組織、生物に含まれる代謝物の分布を調べる学問である。ここがプロテオミクスとメタボロミクスの大きな違いです。また、プロテオミクスがタンパク質一式を対象とするのに対し、メタボロミクスはペプチド、糖質、脂質、ヌクレオシド、外来化合物の異化産物、その他多くの低分子を含む代謝物一式を対象とする点もプロテオミクスとメタボロミクスの違いといえるでしょう。

以下のインフォグラフィックは、プロテオミクスとメタボロミクスの違いをまとめたものです。

概要 - プロテオミクス vs. メタボロミクス

生物は、そのゲノム、タンパク質、代謝産物などを使って研究することができます。ゲノミクス、プロテオミクス、メタボロミクスは、それぞれ細胞や生物の遺伝子組成、タンパク質、代謝産物を研究する3つの分野である。プロテオミクスが重要なのは、遺伝子と環境がダイナミックに反映されるからです。メタボロミクスが重要なのは、細胞の生化学反応や生物の代謝状態を直接的に反映する点である。そこで、本稿では、プロテオミクスとメタボロミクスの違いについてまとめてみた。

引用

1P、スラート「メタボロームとプロテオームはどう関係しているのか？" ニュース, 2019年2月26日, こちらからご覧いただけます。Hogan, Richard P. and Louise C. Kenney."SAC review of 'Omic'Tec technologies: genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics'," Obstetrics and Gynaecology, John Wiley & S***, Ltd (10.1111), 18 July 2011, available here.2 ホーガン.SAC, John Wiley & S***, Ltd (10.1111), Hogan.SAC (10.1111), 2011, Available here.2 ホーガン.リチャード・P.とルイーズ・C・ケニー。「SAC review of 'Omic'Tec technologies: genomics 'Transcriptomics, proteomics and metabolomics'," Obstetrics and Gynaecology, John Wiley&S***, Ltd (10.1111), 18 July 2011.