啟動子通常位于基因編碼區的5' 端上游,是DNA分子上可以與RNA聚合酶特異性結合并使之開始轉錄的部位。通過選擇不同的啟動子,可以控制基因表達(轉錄)的起始時間和表達的程度,是高效表達外源基因的關鍵。根據啟動子的轉錄模式可以將其分為3類:組成型啟動子、組織或器官特異性啟動子和誘導型啟動子。
組成型啟動子
組成型啟動子所啟動基因的表達具有持續性,亦稱之為廣譜表達啟動子。如果對基因表達沒有時空性的要求,通??蛇x擇此類啟動子。哺乳動物中常用的組成型啟動子有UbC、EF1a、SV40、PGK、CAG等等。
誘導型啟動子
誘導型啟動子指在某些特定的物理或化學信號的刺激下,該類型的啟動子可以大幅度地提高基因的轉錄水平,準確、持續并且適時、適量地表達目的基因,特別適合研究自身具有毒性的蛋白。該系統主要由誘導劑、可誘導的受體或轉錄因子、順式作用元件以及載體系統四部分組成。以誘導劑為分類依據可分為:四環素誘導的(Tet)基因表達調控系統、類固醇激素受體誘導的基因表達調控系統、缺氧誘導的基因表達調控系統、高熱誘導的基因表達調控系統、電離輻射誘導的基因表達調控系統和lac基因表達調控系統等。
組織特異性啟動子
組織特異性啟動子是指在該啟動子調控下,外源基因的表達一般只發生在某些特定來源的細胞或組織部位,更加適用于疾病機制及治療的研究。
組織特異性啟動子目前已被廣泛應用于神經、肌肉、骨骼、心血管、眼科、肝臟、腎臟、脂肪、胰腺等多個研究領域。
組織特異性啟動子載體的特點:
1. 解決了在體實驗基因調控的特異性問題。
2. 組織特異性表達可降低免疫反應。
3. 如使用腺相關病毒載體,可將特異性啟動子靶向轉錄能力結合AAV血清型靶向感染能力,是一款更精準、更高效的基因操作工具。
吉凱提供多種特異性啟動子AAV載體供您選擇:涉及神經、心血管、肌肉、肝臟、肺、眼、脂肪、胰腺等研究領域。點擊查看載體圖譜>>
組織 |
載體 編號 |
啟動子 名稱 |
啟動子 特性 |
啟動子 大小 |
啟動子 物種 |
載體 容量/bp |
載體元件順序 |
熒光是否 融合表達 |
神經 | GV466 | hSyn |
神經元特異 性啟動子 |
0.5kb | human | 2200 | hSyn promoter-MCS-EGFP-3FLAG-SV40 PolyA | 是 |
GV589 | mecp2 |
較短的神經 元特異性啟 動子 |
0.2kb | mouse | 3100 | pAAV-mecp2p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV595 | TUBA1A |
早期神經元 特異性啟動子 |
1.2kb | human | 2100 | pAAV-TUBA1Ap-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV581 | c-fos |
興奮神經元 啟動子 |
1.7kb | mouse | 1700 | pAAV-c-fos promoter-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV602 | CaMKlla |
前腦谷氨酸 能神經元特 異性啟動子 |
1.1kb | mouse | 2000 | CaMKIlap-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV600 | hVGAT |
GABA能神 經元/中間神 經元特異性 啟動子 |
1.8kb | human | 1500 | pAAV-hVGAT promoter-MCS -EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV596 | Slc6a3 |
多巴胺神經 元特異性表 達啟動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-SIc6a3p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV488 | gfaABC |
星形膠質細 胞特異性啟 動子 |
0.9kb | human | 1600 | gfaABC1D promoter-MCS-EGFP-WPRE-bGH PolyA | 是 | |
GV577 | 1ba1 |
小膠質細胞 特異性啟動 子 |
1.5kb | mouse | 1900 | pAAV-lba1p-EGFP-MCS-3Flag-SV40 PolyA | 否 | |
GV587 | CNP |
少突膠質細 胞或施萬細 胞特異性表 達啟動子 |
1. 5kb | mouse | 1700 | pAAV-CNPp-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
肌肉 | GV571 | cTNT |
心肌細胞特 異性啟動子 |
0.7kb | chicken | 2500 | pAAV-cTNT-MCS-3Flag-T2A-EGFP-SV40 PolyA | 否 |
GV580 | nNkx2.5 |
心肌細胞早 期特異性啟 動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-mNkx2.5p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV597 | SM22a |
平滑肌特異 性啟動子 |
0.5kb | mouse | 2800 | pAAV-SM22ap-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV578 | MCK |
肌肉特異性 啟動子 |
1.3kb | mouse | 2000 | pAAV-MCKp-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV582 | MYOG |
成肌細胞特 異性啟動子 |
1.4kb | mouse | 2000 | pAAV-MYOGp-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
GV588 | ACTA1 |
肌細胞特異 性啟動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-ACTA1p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
骨骼 | GV586 | COL2A1 |
軟骨細胞特 異性啟動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-COL2A1p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
GV584 | mRUNX2 |
成骨細胞早 期特異性啟 動子 |
1kb | mouse | 2300 | pAAV-mRUNX2p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 | |
肺 | GV598 | SP-C |
肺上皮細胞 特異性 |
0.3kb | mouse | 3000 | pAAV-SP-Cp-MCS -EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
肝臟 | GV599 | TBG | 肝臟特異性 | 0.4kb | human | 2900 | pAAV-TBGp-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
胰腺 | GV579 | PDX1 |
胰腺細胞特 異性啟動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-PDX1p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
脂肪 | GV585 | FABP4 |
脂肪細胞特 異性啟動子 |
1.6kb | mouse | 1700 | pAAV-FABP4p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
內皮 | GV583 | TIE |
內皮細胞特 異性啟動子 |
1.2kb | mouse | 2100 | pAAV-TIEp-EGFP-MCS-3Flag-SV40 PolyA | 否 |
角質層 | GV601 | K14 |
角化細胞特 異性表達 |
1.5kb | mouse | 1700 | pAAV-K14p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
視網膜 | GV590 | rpe65 |
視網膜特異 性啟動子 |
0.7kb | mouse | 2600 | pAAV-rpe65p-MCS-EGFP-3Flag-SV40 PolyA | 是 |
根據衣殼蛋白的差異,目前AAV可分為12種血清型(AAV-1~AAV-12)和100多種變異,不同血清型轉染的細胞類型和感染效率也各不相同。如將AAV血清型靶向感染能力結合特異性啟動子靶向轉錄能力,可進一步提升基因調控的特異性。那么如何選擇合適的血清型呢,首先我們需要了解下AAV不同血清型的組織趨向性。
血清型 | 簡介 |
1 | 順行示蹤跨單突觸。適合神經等方向的研究 |
2 | 胞外吸附分子為硫酸乙酰肝素蛋白多糖,適合于神經等方向的研究 |
5 | 胞外吸附分子為N-唾液酸,適合肺、眼睛、神經等 |
6 | 適合血液細胞,比如T細胞 |
8 | 適合肝臟,受體為LamR |
9 | 最廣譜的血清型,感染全身效果極好,可以穿過血腦屏障、眙盤屏障 |
DJ | 適合體外實驗、細胞 |
DJ/8 | 適合肝臟,眼,中樞神經,肌肉 |
PHP.eB | 基于PHP.B,加強版,更適合中樞神經系統 |
PHP.B | 在神經元和神經膠質中感染效率超高,大約是9型的40倍。 |
PHP.S | 能夠感染外周神經元 |
Retro | 逆向標記血清型 |
吉凱為您總結不同部位適合的血清型,供您參考。
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1 | 2 | 5 | 6 | 8 | 9 | DJ | PHP.eB | PHP.S | Retro |
心臟 | √ |
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√ |
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√ |
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肝臟 |
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√ |
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√ | √ | √ |
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肺 |
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√ | √ |
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√ |
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胰腺 |
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√ |
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√ | √ |
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骨骼肌 | √ | √ |
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√ | √ | √ |
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神經 | √ | √ | √ |
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√ | √ |
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√ | √ | √ |
眼部 |
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√ | √ |
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√ | √ | √ |
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吉凱小建議:
1. 如您不確定選擇哪種血清型,可嘗試使用感染譜最廣的9型。
2. 如初次使用AAV,可使用 AAV 彩虹裝>> 進行預實驗,通過彩虹裝比較不同血清型對目標組織的感染效果,摸索最佳的注射方法、注射位點、病毒用量等,以便得到更理想的實驗結果。
* 注:AAV彩虹裝是吉凱基因通過查詢相關文獻將適合不同組織的常用血清型組合而成的套裝產品。
以下為吉凱客戶使用組織特異性啟動子AAV病毒的示例。
1. 神經系統
1.1 CaMKIIα特異性啟動子在谷氨酸能神經元對認知行為調控研究中的應用
病毒類型:組織特異性啟動子AAV載體:AAV9-CaMKIIa-eNpHR3.0-mCherry
注射部位:杏仁核
注射方式:腦立體注射
病毒用量: 0.2ul
觀察吋囘: 21天
AAV9-CaMKIIα-eNpHR3.0-mCherry注射到BLA抑制小鼠基底外側杏仁核后,冠狀腦切片mCherry(紅色)的表達
1.2 CaMKIIα特異性啟動子在抑郁癥研究領域的應用
病毒類型:組織特異性啟動子AAV
載體:AAV9-CaMKⅡα-Cre-mCherry
注射部位:小鼠前額葉皮質
注射方式:腦立體注射
病毒用量:0.5ul
2. 心血管系統
cTNT啟動子在心血管系統中的應用
病毒類型:組織特異性啟動子AAV
載體:AAV9-cTNT-目的基因
注射部位:新生小鼠心肌原位注射
注射用量:1ul
觀察時間:7天
心肌注射(1E+10 v.g./位點)
1. Gephyrin Palmitoylation in Basolateral Amygdala Mediates the Anxiolytic Action of Benzodiazepine. Biological Psychiatry (IF= 11.982). 吉凱產品:過表達AAV 研究領域:焦慮癥 華中科技大學同濟醫學院
2. Gene deficiency and pharmacological inhibition of caspase-1 confers resilience to chronic social defeat stress via regulating the stability of surface AMPARs. Molecular Psychiatry (IF= 11.64). 吉凱產品:過表達AAV 血清型:AAV1 研究領域:抑郁癥 華中科技大學同濟醫學院
3. Hippocampal PPARα is a novel therapeutic target for depression and mediates the antidepressant actions of fluoxetine in mice. British journal of pharmacology (IF= 6.81). 吉凱產品:干擾AAV 研究領域:抑郁癥 南通大學藥學院
4. Overexpression of LH3 reduces the incidence of hypertensive intracerebral hemorrhage in mice. JOURNAL OF CEREBRAL BLOOD FLOW AND METABOLISM (IF=6.045). 吉凱產品:干擾AAV 血清型:AAV9 研究領域:高血壓性腦出血 中國醫學科學院阜外醫院
5. Long non-coding RNA H19 contributes to apoptosis of hippocampal neurons by inhibiting let-7b in a rat model of temporal lobe epilepsy. Cell Death and Disease (IF=5.638). 吉凱產品:干擾和過表達AAV 血清型:AAV9 研究領域:顳葉癲癇 首都醫科大學
6. Mesenchymal Stem Cells with Enhanced Bcl-2 Expression Promote Liver Recovery in a Rat Model of Hepatic Cirrhosis. Cellular Physiology and Biochemistry (IF=5.5). 吉凱產品:過表達AAV 研究領域:肝硬化 哈爾濱醫科大學附屬第二醫院
7. LncRNA H19 contributes to hippocampal glial cell activation via JAK/STAT signaling in a rat model of temporal lobe epilepsy. Journal of Neuroinflammation (IF=5.193). 吉凱產品:干擾和過表達AAV 血清型:AAV9 研究領域:顳葉癲癇 首都醫科大學