レンチウイルス蛍光タンパク質発現ベクターは、レンチウイルス系トランスファーベクター(Lentiviral Transfer Vector) に
EGFP、mCherry、TagBFP、ZsGreen などの 蛍光タンパク質遺伝子(Fluorescent Protein Gene) を組み込んだ組換え発現ベクターである。
本ベクターによって導入された外因性遺伝子は、宿主細胞のゲノムに安定的に組み込まれるため、長期的かつ安定した蛍光シグナルの発現が可能となる。
🔬 1. ベクター構成要素(Vector Components)
1.1 Long Terminal Repeat(LTR)
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5’ LTR および 3’ LTR を含む。
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第三世代レンチウイルスベクターでは、Self-Inactivating(SIN)型 LTR を採用し、逆転写後のプロウイルス転写活性を抑制することで、安全性を向上させている。
1.2 Ψ(Psi)パッケージングシグナル
Gag タンパク質によるウイルスRNAの選択的パッケージングに必須のシグナル配列。
1.3 蛍光タンパク質遺伝子(Fluorescent Protein Gene)
高発光性・高安定性を有する代表的蛍光タンパク質:
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EGFP / GFP(緑色蛍光)
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mCherry / tdTomato(赤色蛍光)
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mKO2 / mScarlet(橙〜赤色蛍光)
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TagBFP / EBFP(青色蛍光)
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ZsGreen / ZsYellow(高輝度変種)
単色、二色、多色レポーター系として応用可能。
1.4 発現制御プロモーター(Promoter)
細胞種や実験目的に応じて選択される。
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CMV promoter:高レベル発現
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EF1α promoter:幅広い細胞で安定した発現
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PGK / UbC promoter:中程度・安定性の高い発現
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CAG promoter:汎用性が高く強力な発現を誘導
1.5 WPRE(Woodchuck Hepatitis Virus Posttranscriptional Regulatory Element)
外因性転写産物の安定性および翻訳効率を向上させ、発現量を増強する。
1.6 cPPT/CTS(central polypurine tract / central termination sequence)
逆転写産物の核内移行効率を向上させ、レンチウイルスのトランスダクション効率を高める機能性要素。
1.7 選択マーカー(Selectable Marker)
安定発現細胞株樹立のため、抗生物質耐性遺伝子を付加することができる:
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Puromycin resistance(PuroR)
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Hygromycin resistance(HygroR)
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Blasticidin resistance(BsdR)
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Neomycin / G418 resistance(NeoR)
蛍光遺伝子と薬剤耐性遺伝子を組み合わせた デュアルセレクションシステム も構築可能。
🧪 2. 応用領域(Applications)
レンチウイルス蛍光タンパク質発現ベクターは、多様な分野で広く利用されている:
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安定発現細胞株(Stable Cell Line)の樹立
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細胞系譜追跡(Cell Fate Tracking)
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分化・再プログラミング過程のライブモニタリング
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CRISPR/Cas9 スクリーニングの可視化評価
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CAR-T/免疫細胞の標識および分離
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ライブセルイメージング
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遺伝子発現量の内部コントロール(Reporter Assay)
📘 3. 代表的なレンチウイルス蛍光発現ベクター例
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pLenti-CMV-EGFP-Puro
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pLenti-EF1α-mCherry-Hygro
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pLVX-AcGFP1
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pCDH-CMV-MCS-EF1α-GFP
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pLV-mScarlet
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