生体内には核酸(DNA)やタンパク質のほかに、糖、有機酸、アミノ酸などの低分子が存在しています。これらの物質の多くは、酵素などの代謝活動によって作り出された代謝物質(メタボライト)です。配列の網羅的解析(ゲノミクス)やタンパク質の網羅的解析(プロテオミクス)に加えて、代謝物質の網羅的解析(メタボロミクス)が重要となります。メタボロミクスとは「代謝物質の種類や濃度を網羅的に分析・解析する手法」のことです。中に存在する代謝物質の種類や濃度に変化が起こります。ロバストネスによりゲノムレベルでの変動が表現型にまで現れないこともあるが、代謝物質は表現型に最も近いため表現型での変化が観察しやすい種を超えてゲノム情報や分析法を共有できるので、種ごとに異なるゲノム情報や分析法を用意する必要がない代謝ネットワークは熱力学と量論により厳格に規律されており、シグナルネットワークなどと比べて理解が容易であるなどが挙げられます。ーニングに適しています。表現型が不明な現象の「定義づけ」のための研究に適している一方、局所的な代謝異常・シグナル伝達を見るような研究には適していません。経時変化などのモニタリング絶対定量値を必要とする検証に適しています。分析試料中に単一の物質だけが存在することはほとんどありません。そこで、2種類以上の成分から成る試料を成分ごとに分析することを分離分析といいます。現在では、試料の性質に適した手法で分離した後、検出器として質量分析計を使用する手法が主流です。MS)を組み合わせた分析技術であるCE-MS法を基盤技術とし、分析および分析法の開発を行っています。電気泳動法は移動速度の差に基づいて物質の分離や確認のために用いられる方法で、低分子イオンからタンパク質、核酸などの生体高分子物質までさまざまな物質の分離に利用されています。DNAの分離に用いられるゲル電気泳動やタンパク質の分離に用いられるSDS-PAGEなどが有名です。電気泳動法の一つであるキャピラリー電気泳動(CE)は、内径100um以下の非常に細い管(キャピラリー)の両端に高電圧をかけることにより、低分子物質(代謝物質、薬物)から高分子物質(DNAやタンパク質)までイオン性の化合物を高速・高分離能で分離することができます。現在ではキャピラリー動電クロマトグラフィーにより中性物質の分離も可能になっています。CE-MSに利用されるキャピラリー電気泳動は、正確にはキャピラリーゾーン電気泳動(CZE)と呼ばれるもので、キャピラリー内に電解質溶液を満たし、両端に高電圧をかけ、その移動度の違いによりイオン性物質を分離する方法です。イオン半径の差に基づき生まれる移動度の違いによって分離します。そのため、LCなど他の分離手法に比べ、分析時に考慮すべきパラメータが非常に少ないのが特徴の一つです。キャピラリーの素材はフューズドシリカ(溶融石英)で、曲げても折れないように外側はポリイミドでコーティングされており、内壁をシラノール基(Si-OH)で覆うことで負に帯電させています。このキャピラリーの両端に電圧をかけると、負に帯電した内壁に面した陽イオンは陰極の方向に移動し、それに伴ってキャピラリー内部の溶液全体が陰極の方向に移動します。EOFの大きな特徴の一つとして、壁面付近とキャピラリー中心との間に壁面との摩擦による移動速度の差がほとんどないため、シャープなピークが得られることが挙げられます。通常電気泳動ではゲルなどの支持体は静止していることが望ましいとされていますが、キャピラリー電気泳動では電気浸透流を積極的に利用し、電気泳動と電気浸透流により分離します。CZEでは、直径が小さく電荷の大きい代謝物質は、直径が大きく電荷の小さい代謝物質よりも速く移動します。通常は分離が困難な構造異性体(たとえばロイシンとイソロイシン)も、わずかにイオン半径が異なるため、CZEを使えば分離することができます。構造異性体とは、組成式は同じだが示性式(原子間の結合)が異なる分子のことです。MT)の違いにより分離することができます(図:マウス肝臓中)。主要な代謝物質で互いに構造異性体であるのは、ロイシン・イソロイシン、糖リン酸(グルコース6リン酸、フルクトース6リン酸、グルコース1リン酸)などです。これらはエネルギー代謝とその周辺に位置する重要な代謝物質です。CE-MS法ではこれらの代謝物質をたった2条件で一斉に分析することができます。