16.11: レポーター遺伝子

レポーター遺伝子は、タンパク質をコードする遺伝子の一種で、多くの場合、目的の遺伝子にタグ付けされます。標的細胞内に入ると、レポーター遺伝子は通常、目的の遺伝子とともに発現すると、蛍光や発光などの視覚的に識別可能な特性を生じます。したがって、レポーター遺伝子は、生物における目的の遺伝子の有無を「報告」し、遺伝子発現パターンを決定し、または細胞内のDNAセグメントまたはタンパク質の物理的位置を追跡します。

一般的に使用されるレポーター遺伝子は、GFP(緑色蛍光タンパク質遺伝子)、lacZ(β-ガラクトシダーゼ遺伝子)、RFP(赤色蛍光タンパク質遺伝子)、およびLuc(ルシフェラーゼ遺伝子)です。GFPを発現する細胞は、青色から紫外域までの波長で励起されると緑色に光り、RFPを発現する細胞は488nmまたは532nmの波長で励起されると赤色に光ります。Luc遺伝子を発現する細胞は、ルシフェリンとの反応を触媒して光を生成するルシフェラーゼ酵素を産生します。lacZ遺伝子は、大腸菌で使用される最も一般的なレポーター遺伝子です。これは、X-gal基質を含む培地で増殖すると細菌が青色に見えるようにする酵素β-ガラクトシダーゼを生成します。

プロモーター活性を研究するためのレポーター遺伝子

レポーター遺伝子は、遺伝子の発現や局在の研究に利用するだけでなく、プロモーターの強度の研究にも役立ちます。 これは、プロモーターの下流にレポーター遺伝子をプラスミドに配置し、それを哺乳動物細胞に導入することによって行われます。レポーター遺伝子の発現は、プロモーターの活性をモニターします。レポーター遺伝子の発現が高ければ、そのプロモーターは強力なプロモーターであると言われます。レポーター遺伝子の発現が低いと弱いです。

レポーター遺伝子は、プラスミド中のプロモーターの下流に配置すると、トランスフェクション効率の測定にも役立ちます。組換えプラスミドは哺乳類細胞にトランスフェクションされ、その発現は細胞が成功裏にトランスフェクションされたことを示しています。組換えプラスミドによって産生されるタンパク質の量は、そのトランスフェクション効率を示します。