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Optologix, LLC
オプトロジックス / Optologix, LLC
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[掲載日情報:2017/09/04 現在]

世界初の光誘導性遺伝子発現システム構築キット LITE Switch Inducible Expression System

世界初の光誘導性遺伝子発現システム

光で遺伝子発現を制御するベクターシステムです。従来の化合物誘導性(Tetシステム)などで問題視されていた非特異性や化合物の影響を受けず,光により,迅速かつ安定的に目的遺伝子の発現誘導を引き起こすことができます。

本製品は研究用です。臨床用途には使用できません。
大学・官公庁の研究所(Academic)にご所属の方が基礎研究目的で使用される場合にのみご購入いただけます。
企業にご所属の方は購入できません。使用にはメーカーとのライセンス契約が必要になりますので,ご希望の方はOptologix社に直接お問い合わせ下さい。
購入時に使用者確認書が必要です。ページ下部価格表の専用注文書をダウンロード,ご記入の上,販売店担当者にお渡し下さい。

MEMO

LITE Switch Inducible Expression Systemとは


誘導型遺伝子発現システム(Inducible gene expression)は,目的タンパク質を常時ではなく『必要なタイミング』で 発現誘導できる遺伝子発現システムで,タンパク質の機能解析に非常に有用なツールとして幅広い生命科学分野の研究で用いられています。これまでさまざまな発現システムが開発されてきましたが,その多くがtetracycline, coumermycin, ecdysteroidなどの低分子化合物を用いた誘導方法であり,誘導のタイミングや局在において制限がありました。特に低分子化合物は一度細胞に添加すると,細胞内での拡散が遅く,また細胞から除去しにくいため,遺伝子発現のON/OFFが遅いのが問題点として挙げられています。また,化合物が細胞の正常な機能にも影響を及ぼすオフターゲットが懸念されています。
一方で,光による遺伝子誘導は迅速かつ非侵襲的に細胞を刺激することができるため,より生理的な条件に 近い温和な遺伝子発現誘導ができる手法として期待されています。LITE Switch Systemは2014年にMotta-Menaらに よりNature Chemical Biology誌で報告されたブルーライトにより遺伝子発現誘導ができる真核細胞向けのシステムです。このシステムはブルーライトが照射されているときに活性化するバクテリア由来のフォトセンサータンパク質を改変したEL222を用いることで,光照射時にC120プロモーター直下の遺伝子発現を誘導することができます。Nature Chemical Biology誌ではプロトタイプEL222 (VP-EL222) を利用した系が用いられていましたが,本キットには改良版EL222を利用したVELが含まれています。改良版のVELはVP-EL222の系に比べて3倍以上高い発現効率を示します。

LITE Switch Inducible Expression Systemの原理


LITE Switch Inducible Expression Systemは,特定のDNA配列に結合する光受容タンパク質であるEL222と,VP16タンパク質由来の転写活性化ドメイン(transcriptional activation,AD)の複合体(下図中のVEL)を用いた,光誘導性遺伝子発現システムです。EL222は,光受容ドメイン(lightoxygen-voltage,LOV)とDNA結合ドメイン(helix-turn-helix,HTH)をもち,暗黒下では,LOVドメインがHTHドメインに結合し,EL222の二量体化を阻害することにより,DNAへの結合を阻害しています。青色光下(450~495 nm)では,光化学反応によりフラビン発色団をもつLOVドメインの,HTHドメインへの作用が中断され,EL222の二量体化が進み,DNA(C120プロモーター)への結合が起こり転写が活性化されます。しかし,再度暗黒下に戻ると,迅速にEL222の二量体化が抑制され,転写活性が不活性化します(図A)。世界初の光誘導性遺伝子発現システムの原理
図A:LITE Switch Inducible Expression Systemの原理の模式図
図B:LITE Switch Inducible Expression Systemで使用するVELタンパク質(pVEL)とVP-EL222タンパク質(pVP-EL222)の誘導倍率の比較
VP-EL222タンパク質は,VELタンパク質の一世代前に開発された誘導タンパク質であり,Motta-Mena氏らによって報告された。LITE Switch Inducible Expression Systemに付属するVELタンパク質の方がすぐれた誘導倍率を示すことがわかる。(293T細胞へpVELまたはpVP-EL222と,pC120を導入し,青色光を18時間照射した(465 nm; 20 s on, 60 s off; 2.9 mW/cm2.))

参考文献

Motta-Mena LB. et al.,Nat Chem Biol.3,196-202 (2014).

光誘導性遺伝子発現システムの特長

  • 光照射により迅速(3時間~)に遺伝子発現誘導が可能です。
  • 青色光のオン/オフで可逆的に発現をコントロールできます。
  • 光源以外必要な試薬はありません。(推奨光源:青色光LEDライト(450~495 nm), 顕微鏡のレーザー)
  • 化合物誘導型の発現システムに比べてオフターゲットが大幅に軽減できます。

本製品には青色光ライト(450~495 nm),電子タイマーは付属していません。別途ご購入下さい。
例:
メーカー推奨規格の青色光ライト:14W/110 volt のLEDライト(450~495 nm)
メーカー推奨規格の電子タイマー:Model 451 (GraLab社)または秒単位でオン/オフの設定ができる相当品

光誘導性遺伝子発現システムの使用例

以下の使用例は,本製品に付属している誘導タンパク質(VELタンパク質)の,一世代前の誘導タンパク質であるVP-EL222タンパク質を用いた実験例です。

参考文献:Motta-Mena LB. et al.,Nat Chem Biol.3,196-202 (2014).

世界初の光誘導性遺伝子発現システムの使用例1

ブルーライトによるルシフェラーゼ遺伝子の発現誘導

A:pVP-EL222を定常発現する293T細胞にpC120-Flucをトランスフェクションし,暗所または青色光下でルシフェラーゼの活性を相対蛍光強度(RLV)により測定した。ブルーライト照射時間に依存してルシフェラーゼ活性 (発光量)が増幅していることがわかる。
B:pVP-EL222を定常発現する293T細胞とintactな293T細胞に,pC120-Flucをインジェクションし,暗所または青色光下でルシフェラーゼの活性を測定した。
青色光の照射条件:20s on,60s off ,465 nm; 0.8 mW/cm2

世界初の光誘導性遺伝子発現システムの使用例2

A:VP-EL222 mRNAとpC120-mCherryおよび,pC120-mCherryのみをゼブラフィッシュの胚にトランスフェクションした。暗所または青色光下(5時間=70% epiboly,22時間=24 h.pf)でmCherryの発現を観察したところ,ブルーライト照射時のみmCherryの発現が観察された。
青色光の照射条件:465 nm; 1 mW

光誘導性遺伝子発現システムの使用文献

Reade A. et al, TAEL: A zebrafish-optimized optogenetic gene expression system with fine spatial and temporal control Development 15:144(2) 345~355 (2017) ⇒こちら

光誘導性遺伝子発現システムのキット内容

  • Regulatory plasmid pVEL
    :光依存性の転写因子VELを発現するベクター
  • Inducible expression plasmid pC120
    :転写因子VELのプロモーター配列の直下に任意の遺伝子が挿入できるプラスミド

2つのプラスミドともにアンピシリン耐性配列を持ちます。

本製品には青色光ライト(450~495 nm),電子タイマーは付属していません。別途ご購入下さい。

実験実施に必要な器材:

  • ブルーLEDライト:140W/110 voltのLEDライト(450~495 nm)を推奨
  • 電子タイマー:Model 451 (GraLab社)または秒単位でオン/オフの設定ができる相当品を推奨

実験設備の概要

世界初の光誘導性遺伝子発現システムの設備

A:培養棚の裏面にLEDパネルを設置します。
B: LEDパネルの下で細胞を培養します。
C: LEDライトは培養器の外に設置したエレクトロタイマーで調整します。

光誘導性遺伝子発現システムの価格

[在庫・価格 : 2017年11月20日 14時50分 現在]
メーカー 商品コード 商品名 包装 価格 在庫 リスト
OPLオプトロジックス
Optologix, LLC

データシート

A001

LITE Switch Inducible Expression System

1kit

\220,000
(未発注)
追加
[在庫・価格 : 2017年11月20日 14時50分 現在]
メーカー 商品コード 商品名 包装 価格 在庫 リスト
OPLオプトロジックス
Optologix, LLC

A001

LITE Switch Inducible Expression System

1kit

\220,000
(未発注)
追加
説明文

LITE Switch Systemは青色光の照射で任意の遺伝子の発現を誘導するベクターシステムです。低分子化合物による遺伝子発現誘導システムに比べ,オフターゲットが抑えられ,迅速な遺伝子発現のオンオフが可能です。キットには2つのプラスミドが含まれます。※青色光の光源(LEDライト)はキットに含まれません。 ※購入時に使用者確認書が必要です。大学・官公庁研究所(Academic)にご所属の方のみ購入可。

保存条件-20℃法規制等
Genbank NoGene Accession NoProtein Accession No
掲載カタログ

製品記事

LITE Switch Inducible Expression System

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