ナノフロー液体クロマトグラフィーによるヒト細胞マイクロRNAの直接識別 - 高解像度タンデム質量分析とデータベース検索

MicroRNA（miRNA）は、遺伝子ネットワークを調節し、多くの生理学的および病理学的経路に参加する小さな非コードRNAです。これまで、miRNAは主に遺伝的技術によって特徴付けられており、非常に敏感でハイスループットの計装を使用することの利点があります。ただし、これらの手法は、その機能に影響を与えるmiRNAの転写後のほとんどの変更を特定することはできません。ここでは、ナノフロー液体クロマトグラフィー - ハイ解像度タンデム質量分析とRNAシーケンスデータベース検索を組み込んだmiRNAの直接識別の分析システムを報告します。RNAの負のナノエレクトロスプレーイオン化を安定させるスプレーアシストデバイスを導入し、RNA混合物の得られたタンデム質量分析データを使用してmiRNAシーケンスデータベースを検索することにより、ヒト細胞miRNAのフェムトモール量とその3'末端変数を正常に特定しました。これは、miRNAを識別するために使用できる、完全に自動化された、したがって客観的なタンデム質量分析ベースの分析システムの最初のレポートです。

MicroRNAs (miRNAs) are small noncoding RNAs that regulate gene networks and participate in many physiological and pathological pathways. To date, miRNAs have been characterized mostly by genetic technologies, which have the advantages of being very sensitive and using high-throughput instrumentation; however, these techniques cannot identify most post-transcriptional modifications of miRNAs that would affect their functions. Herein, we report an analytical system for the direct identification of miRNAs that incorporates nanoflow liquid chromatography-high-resolution tandem mass spectrometry and RNA-sequence database searching. By introducing a spray-assisting device that stabilizes negative nanoelectrospray ionization of RNAs and by searching an miRNA sequence database using the obtained tandem mass spectrometry data for the RNA mixture, we successfully identified femtomole quantities of human cellular miRNAs and their 3'-terminal variants. This is the first report of a fully automated, and thus objective, tandem mass spectrometry-based analytical system that can be used to identify miRNAs.