1。必須代謝物:
* アミノ酸: これらはタンパク質の構成要素であり、細胞の成長と機能に不可欠です。 例には、グルタミン、アスパラギン、アルギニンが含まれます。
* グルコース: ほとんどの細胞の主要なエネルギー源。解糖とクエン酸サイクルによって代謝され、ATPが生成されます。
* 乳酸: 特に嫌気性条件下でのグルコース代謝の副産物。
* ヌクレオチド: DNAとRNAのビルディングブロック。例には、アデニン、グアニン、シトシン、チミンが含まれます。
* ビタミン: 体によって合成できず、食事から得られなければならない必須有機化合物。
* 鉱物: さまざまな細胞プロセスに必要な無機要素。例には、カルシウム、カリウム、マグネシウムが含まれます。
2。二次代謝産物:
* 成長因子: 細胞の増殖と分化を刺激するタンパク質またはペプチド。例には、表皮成長因子(EGF)、血小板由来成長因子(PDGF)、および線維芽細胞成長因子(FGF)が含まれます。
* サイトカイン: 細胞間のシグナル伝達分子として作用する小さなタンパク質。それらは、免疫応答、炎症、細胞の成長を調節します。
* 抗体: 抗原に特異的に結合し、病原体に対する免疫を提供するBリンパ球によって産生されるタンパク質。
* ホルモン: さまざまな生理学的プロセスを調節する化学メッセンジャー。
* 酵素: 細胞内の化学反応を加速する生物学的触媒。
3。廃棄物:
* アンモニア: 高濃度の細胞に毒性のあるアミノ酸代謝の副産物。
* 二酸化炭素: 細胞呼吸の廃棄物。
* 尿素: 腎臓によって排泄される窒素廃棄物。
* 乳酸: 嫌気性解糖の副産物。
* 過酸化水素: 細胞を損傷する可能性のある反応性酸素種(ROS)。
代謝物の生産に影響する要因:
* 細胞タイプ: 異なる細胞タイプは、異なる代謝物を生成します。
* 培養条件: 中程度の組成、温度、pH、酸素レベルなどの要因は、代謝物の産生に影響を与える可能性があります。
* 細胞密度: 細胞密度が増加すると、代謝産物の生産は資源の競争により変化する可能性があります。
代謝物の分析:
細胞培養における代謝産物の分析は、細胞の健康、成長、代謝に関する貴重な情報を提供できます。 質量分析(MS)のような手法 および核磁気共鳴(NMR) 一般的に、代謝物を識別および定量化するために使用されます。
代謝産物分析の応用:
* 細胞の健康と成長の監視: 代謝産物レベルの変化は、細胞培養の問題を示している可能性があります。
* 培養条件の最適化: 代謝物を分析することにより、特定の細胞タイプの培養条件を最適化することができます。
* 創薬と開発: 代謝産物分析を使用して、潜在的な薬物標的を特定し、細胞の代謝に対する薬物の影響を評価できます。
* バイオプロセシングとバイオ製造: 代謝産物の生産を理解することは、バイオリアクターの設計とプロセス効率を最適化するために重要です。
全体として、動物細胞培養によって生成される代謝産物は、細胞内で起こっている複雑な生化学プロセスへの貴重な窓を提供します。これらの代謝物の分析には、研究、創薬、バイオプロセシングに多数の用途があります。