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英：Tet-on/off systems | 英：Tet-on/off systems, tetracycline-controlled transcriptional activation systems | ||
同義語：テトラサイクリン遺伝子発現調節システム、テトラサイクリン遺伝子発現誘導系 | |||
Tet-on/offシステムとは[[wikipedia:JA:抗生物質|抗生物質]][[wikipedia:JA:テトラサイクリン|テトラサイクリン]][[wikipedia:JA:誘導体|誘導体]]である[[wikipedia:JA:ドキシサイクリン|ドキシサイクリン]]を投与することで細胞あるいは動物個体において可逆的に目的遺伝子の発現を調節できる実験系である。このシステムは[[wikipedia:JA:大腸菌|大腸菌]]テトラサイクリン耐性[[wikipedia:JA:オペロン|オペロン]]で働くTetリプレッサー（TetR）とTetオペレーター配列(tetO配列)を利用し、TetRはテトラサイクリン非存在下でtetO配列に結合するが、テトラサイクリンが結合するとtetO配列に結合できなくなるという性質を利用している。 ドキシサイクリン存在下で目的遺伝子を発現するものをTet-Onシステム、逆にドキシサイクリン非存在下で目的遺伝子が発現し、ドキシサイクリン存在下では発現が抑制されるものをTet-Offシステムと呼ぶ<ref><pubmed> 1319065 </pubmed></ref>。 | Tet-on/offシステムとは[[wikipedia:JA:抗生物質|抗生物質]][[wikipedia:JA:テトラサイクリン|テトラサイクリン]][[wikipedia:JA:誘導体|誘導体]]である[[wikipedia:JA:ドキシサイクリン|ドキシサイクリン]]を投与することで細胞あるいは動物個体において可逆的に目的遺伝子の発現を調節できる実験系である。このシステムは[[wikipedia:JA:大腸菌|大腸菌]]テトラサイクリン耐性[[wikipedia:JA:オペロン|オペロン]]で働くTetリプレッサー（TetR）とTetオペレーター配列(tetO配列)を利用し、TetRはテトラサイクリン非存在下でtetO配列に結合するが、テトラサイクリンが結合するとtetO配列に結合できなくなるという性質を利用している。 ドキシサイクリン存在下で目的遺伝子を発現するものをTet-Onシステム、逆にドキシサイクリン非存在下で目的遺伝子が発現し、ドキシサイクリン存在下では発現が抑制されるものをTet-Offシステムと呼ぶ<ref><pubmed> 1319065 </pubmed></ref>。 | ||
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== 基本要素== | == 基本要素== | ||
=== | ===テトラサイクリン調節性トランス活性化因子=== | ||
tetracycline transactivator (tTA) | |||
TetRと[[wikipedia:JA:ヘルペスウイルス|ヘルペスウイルス]]由来の[[wikipedia:JA:VP16|VP16]][[wikipedia:JA:転写活性|転写活性]]ドメイン (VP16AD)との融合タンパク質でありtetO配列に結合すると下流の[[プロモーター]]を活性化する。ドキシサイクリンと結合するとTetRがtetO配列に結合できなくなるためtetO配列下流のプロモーターは活性化しない。 | TetRと[[wikipedia:JA:ヘルペスウイルス|ヘルペスウイルス]]由来の[[wikipedia:JA:VP16|VP16]][[wikipedia:JA:転写活性|転写活性]]ドメイン (VP16AD)との融合タンパク質でありtetO配列に結合すると下流の[[プロモーター]]を活性化する。ドキシサイクリンと結合するとTetRがtetO配列に結合できなくなるためtetO配列下流のプロモーターは活性化しない。 | ||
=== | ===リバーステトラサイクリン調節性トランス活性化因子=== | ||
reverse tetracycline transactivator (reverse tTAまたはrtTA) | |||
TetR のアミノ酸残基を一部改変して作製されたreverse TetR（rTetR）とVP16ADとの融合タンパク質である。tTAとは逆にドキシサイクリンと結合することでtetO配列に結合し、下流のプロモーターを活性化する。 | TetR のアミノ酸残基を一部改変して作製されたreverse TetR（rTetR）とVP16ADとの融合タンパク質である。tTAとは逆にドキシサイクリンと結合することでtetO配列に結合し、下流のプロモーターを活性化する。 | ||
=== | ===テトラサイクリン応答因子=== | ||
Tetracycline response element (TRE) | |||
大腸菌のtetO配列の繰り返し配列から成りtTAあるいはrtTAが結合すると下流のプロモーターを活性化する。 | 大腸菌のtetO配列の繰り返し配列から成りtTAあるいはrtTAが結合すると下流のプロモーターを活性化する。 | ||
== Tet- | == Tet-onシステム== | ||
[[Image:Tetonoff図1.jpg|thumb|right|350px|'''図１ Tet-onシステム''']] | [[Image:Tetonoff図1.jpg|thumb|right|350px|'''図１ Tet-onシステム''']] | ||
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目的の遺伝子を発現する組織、細胞に適したプロモーターの制御下でrtTAを発現する制御ベクター (regular vector)、およびTRE配列をもつ最小プロモーター (minimal promoter)の下流に目的遺伝子をつなげた応答ベクター (response vector)の両者を細胞あるいは動物個体に導入する。 発現したrtTAはドキシサイクリン非存在下 (Dox-)ではTREに結合しないが、ドキシサイクリンの培地への添加あるいは動物個体への投与 (Dox+)によりTREと結合するようになり、目的の遺伝子を発現するようになる。また、この発現制御はドキシサイクリン濃度依存的であるためドキシサイクリンの量で発現量を調節することが出来る（図１）。 | 目的の遺伝子を発現する組織、細胞に適したプロモーターの制御下でrtTAを発現する制御ベクター (regular vector)、およびTRE配列をもつ最小プロモーター (minimal promoter)の下流に目的遺伝子をつなげた応答ベクター (response vector)の両者を細胞あるいは動物個体に導入する。 発現したrtTAはドキシサイクリン非存在下 (Dox-)ではTREに結合しないが、ドキシサイクリンの培地への添加あるいは動物個体への投与 (Dox+)によりTREと結合するようになり、目的の遺伝子を発現するようになる。また、この発現制御はドキシサイクリン濃度依存的であるためドキシサイクリンの量で発現量を調節することが出来る（図１）。 | ||
== Tet- | == Tet-offシステム== | ||
細胞あるいは動物個体に導入するベクターのうち、制御ベクターが発現する遺伝子がtTAであることがTet-onシステムとの違いである。発現したtTAはrtTAとは逆にドキシサイクリン存在下 (Dox+)ではTREに結合しないが、ドキシサイクリンの培地からの除去あるいは動物個体への投与中止(Dox-)によりTREと結合するようになり、目的の遺伝子を発現するようになる。また、この発現制御はTet-onシステムと同様にドキシサイクリンの量で発現量を調節することが出来る（図２）。 | 細胞あるいは動物個体に導入するベクターのうち、制御ベクターが発現する遺伝子がtTAであることがTet-onシステムとの違いである。発現したtTAはrtTAとは逆にドキシサイクリン存在下 (Dox+)ではTREに結合しないが、ドキシサイクリンの培地からの除去あるいは動物個体への投与中止(Dox-)によりTREと結合するようになり、目的の遺伝子を発現するようになる。また、この発現制御はTet-onシステムと同様にドキシサイクリンの量で発現量を調節することが出来る（図２）。 | ||