哺乳動物と同様の翻訳後修飾が可能 原生動物を利用した新規タンパク質発現システム LEXSY

LEXSY（Leishmania tarentolae protein expression system）は、原生動物リーシュマニア（Leishmania tarentolae）を利用した新規タンパク質発現システムです。哺乳動物と非常によく似た翻訳後修飾が可能です。

• 恒常的発現用 - LEXSYcon2 キット
• 誘導発現用 - LEXSinduce キット
• 培養スターターキット／宿主細胞

リーシュマニア（Leishmania）

LEXSYに用いるリーシュマニア（Leishmania tarentolae）は、ヤモリに寄生する原生動物で、ヒトへの病原性はありません（図1）。原生動物の中のキネトプラスト目に属し、従来の発現システムで用いられる生物種と比べて、進化的に脊椎動物と近縁であることがわかります（図2）。

L. tarentolae を用いた際、発現タンパク質の翻訳後修飾（N-グリコシル化パターン）は、哺乳動物のパターンと非常によく似ています（図3）。

図2 宿主のTarentolae annularis と Leishmania tarentolae

図3 各発現システムに用いられる生物の進化系統樹

LEXSY

LEXSY（Leishmania tarentolae protein expression system）には3種類のベクターがあり、目的のタンパク質を (1)恒常的発現、(2)誘導発現させることが可能です。

(1)恒常的発現では、ターゲット遺伝子は染色体rDNA遺伝子座に安定に組み込まれ、宿主である原生動物細胞の強力なRNA ポリメラーゼ I により共転写されます。

(2)誘導発現では、バクテリオファージT7 RNAポリメラーゼとテトラサイクリンリプレッサーを共発現する、L.tarentolae レシピエント細胞株を確立しています。この株に、T7プロモーター／TET-オペレーター配列制御下の、ターゲット遺伝子を導入すると、培地にテトラサイクリンを添加することで、転写が開始されます。ターゲット遺伝子は、染色体βチューブリン遺伝子座に安定に組み込まれているか、もしくはエピソームに保持されています。このシステムを用いることで誘導率は500倍、ターゲット遺伝子の発現レベルは全細胞タンパク質の4%となります（40c/dculture）。

LEXSYの利点

• 血清不含、動物性タンパク質不含で、コスト効率の高い完全合成培地を使用します。
• 培養は26℃、世代時間は4〜7時間です。
• 培地懸濁液中の細胞濃度は、10⁸ cell/mL以上です。
• トカゲの寄生生物で、ヒトに対する病原性はありません。
• 多種ポリペプチドの恒常的または誘導発現が期待できます。
• 真核生物のタンパク質フォールディング機構を完全に備えています。
• 哺乳動物と同様の、タンパク質翻訳後修飾を行います。（均一なN-グリコシル化が可能！）

［参考］各種タンパク質発現系の問題点

図4 各種タンパク質発現システムにおける問題点

［参考］翻訳後修飾

図4 各タンパク質発現システムにおける翻訳後修飾

図5 LEXSYを用いた分泌タンパク質の発現

図6 LEXSYによるタンパク質発現量
50種類のタンパク質を、LEXSYを用いて発現した。試験したタンパク質のうち76%が、0.1mg/L culture以上の高濃度で発現した。

関連情報

• In Vivo LEXSY
  生細胞ベースのタンパク質発現システム

※  表示価格について