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IRE(鉄応答性エレメント)とGFPの結合−単一生細胞において翻訳を研究するための誘導系

Coupling the Iron-Responsive Element to GFP--An Inducible System to Study Translation in a Single Living Cell

Protocols

Sci. STKE, Vol. 2003, Issue 204, pp. pl12, 14 October 2003
[DOI: 10.1126/stke.2003.204.pl12]

Bernhard Goetze*, Barbara Grunewald, Michael A. Kiebler, and Paolo Macchi*

Max-Planck-Institute for Developmental Biology, Spemannstrasse 35, D-72076 Tubingen, Germany.
*Corresponding authors. Telephone, 0049-7071-601-329; fax, 0049-7071-601-305; e-mail,bernhard.goetze@tuebingen.mpg.de; paolo.macchi@tuebingen.mpg.de

要約 : 細胞内の局所的なタンパク合成は、細胞の遊走、胚発生における体軸形成、および細胞極性の確立といった重要な生物学的現象を達成するための的確な機構である。限定された細胞内領域における翻訳を研究するために必要なのは、局所的タンパク合成によって生じたタンパク質と拡散や輸送により目的部位に到達したタンパク質を明白に識別する技術である。この問題に取り組むために、我々は、緑色蛍光タンパク質(GFP)に基づいたレポーター系を作成した。この系では、レポーター遺伝子mRNAの翻訳を細胞内局在から外すことができる。この系は、鉄濃度の変化に応答して内在性フェリチンおよびトランスフェリン転写産物の翻訳を制御するIRE(鉄応答性エレメント)に基づいている。それ故、レポーターmRNAの翻訳は培地中の鉄に依存しているが、その転写と局在は影響を受けない。既知の標的配列を用いて、mRNA転写産物を、目的とする細胞内領域に方向付けることができる。例えば、カルシウム/カルモデュリン依存性タンパクキナーゼIIα mRNAの完全長3’-非翻訳領域をGFP配列の終止コドンの後に付加することで、一過性にトランスフェクトされた海馬ニューロンの樹状突起に転写産物を選択的に局在させることができる。この新規の蛍光アッセイにより、生きた哺乳類細胞における多くの重要な生物学的な疑問を解決できるであろう。

Citation: B. Goetze, B. Grunewald, M. A. Kiebler, P. Macchi, Coupling the Iron-Responsive Element to GFP--An Inducible System to Study Translation in a Single Living Cell. Sci. STKE 2003, pl12 (2003).

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