多重化用途向けの蛍光タンパク質による遺伝的バーコード

一般的に蛍光タンパク質、蛍光色素、蛍光団は、分子細胞生物学の分野に革命をもたらしました。特に、蛍光タンパク質とその遺伝子の発見により、局在化のためのタンパク質融合の工学、関心のあるタンパク質の転写活性化と翻訳の分析、または個々の細胞と細胞集団の一般的な追跡が可能になりました。レトロウイルス技術と組み合わせて蛍光タンパク質遺伝子を使用することで、哺乳類細胞におけるこれらのタンパク質の発現が安定して信頼できる方法でさらに可能になりました。ここに示されているのは、これらの遺伝子を利用して、細胞の集団内で独自のバイオシグネートを与える細胞を与える方法です。バイオシグネチャはレトロウイルス技術で達成されるため、細胞は「無期限に」バーコードされます。そのため、バーコードされた細胞の混合内で個別に追跡し、より複雑な生物学的応用で利用できます。細胞の混合物中の異なる集団の追跡は、多数のターゲットに対する薬物の発見や、異なるプロモーターの活性化プロファイルなどの多重化されたアプリケーションに最適です。プロトコルは、異なる遺伝的蛍光マーカーを使用してバーコードされた哺乳類細胞をエレガントに開発および増幅する方法と、異なる強度で一度または1つのマーカーを一度に使用する方法について説明します。最後に、プロトコルは、細胞ベースのアッセイと組み合わせて細胞をさらに利用して、多重化を通じて分析の能力を高める方法を説明します。

Fluorescent proteins, fluorescent dyes and fluorophores in general have revolutionized the field of molecular cell biology. In particular, the discovery of fluorescent proteins and their genes have enabled the engineering of protein fusions for localization, the analysis of transcriptional activation and translation of proteins of interest, or the general tracking of individual cells and cell populations. The use of fluorescent protein genes in combination with retroviral technology has further allowed the expression of these proteins in mammalian cells in a stable and reliable manner. Shown here is how one can utilize these genes to give cells within a population of cells their own biosignature. As the biosignature is achieved with retroviral technology, cells are barcoded 'indefinitely'. As such, they can be individually tracked within a mixture of barcoded cells and utilized in more complex biological applications. The tracking of distinct populations in a mixture of cells is ideal for multiplexed applications such as discovery of drugs against a multitude of targets or the activation profile of different promoters. The protocol describes how to elegantly develop and amplify barcoded mammalian cells with distinct genetic fluorescent markers, and how to use several markers at once or one marker at different intensities. Finally, the protocol describes how the cells can be further utilized in combination with cell-based assays to increase the power of analysis through multiplexing.