2Aカイコの自己切断ペプチドベースの多遺伝子発現システムbombyx mori

カイコの基本的および応用研究は、機能的なゲノミクス時代に入っています。ここでは、2A自己切断ペプチド（2a）に基づいた多遺伝子発現システム（MGE）を報告します。これは、トランスジェニックシルクウォームの絹腺の複数の遺伝子標的の同時発現と切断を調節します。第一に、グリシンセリン - グリシンスペーサー（GSG）が2aの切断効率を大幅に改善することがわかった。次に、GSGを使用した6種類の2ASの切断効率を分析しました。最も短いブタテスコウイルス-1 2A（P2A-GSG）は、私たちがテストしたすべての昆虫細胞株で最も高い切断効率を示しました。次に、P2A-GSGは、EGFP排泄遺伝子、重要なことに、ビテロゲン受容体タンパク質に関連する絹軟形のヒト酸性線維芽細胞成長因子（20.2 kDa）融合遺伝子（196 kD）に関連するヒト酸性線維芽細胞成長因子（20.2 kDa）融合遺伝子（196 kD）に関連する人工ヒト血清アルブミン（66 kDa）を正常に切断しました。細胞の外側に分泌されました。さらに、P2A-GSGは、シルク腺におけるDSREDおよびEGFP融合遺伝子の同時発現と切断を首尾よく媒介し、セリシン1発現システムを使用してトランスジェニックシルクウォームのcocoに分泌を引き起こしました。MGEは、医学、化粧品、その他の生物医学的領域におけるさまざまな機能的絹材料に関する遺伝子機能研究および革新的な研究のための効率的なツールになると予測しました。

Fundamental and applied studies of silkworms have entered the functional genomics era. Here, we report a multi-gene expression system (MGES) based on 2A self-cleaving peptide (2A), which regulates the simultaneous expression and cleavage of multiple gene targets in the silk gland of transgenic silkworms. First, a glycine-serine-glycine spacer (GSG) was found to significantly improve the cleavage efficiency of 2A. Then, the cleavage efficiency of six types of 2As with GSG was analyzed. The shortest porcine teschovirus-1 2A (P2A-GSG) exhibited the highest cleavage efficiency in all insect cell lines that we tested. Next, P2A-GSG successfully cleaved the artificial human serum albumin (66 kDa) linked with human acidic fibroblast growth factor (20.2 kDa) fusion genes and vitellogenin receptor fragment (196 kD) of silkworm linked with EGFP fusion genes, importantly, vitellogenin receptor protein was secreted to the outside of cells. Furthermore, P2A-GSG successfully mediated the simultaneous expression and cleavage of a DsRed and EGFP fusion gene in silk glands and caused secretion into the cocoon of transgenic silkworms using our sericin1 expression system. We predicted that the MGES would be an efficient tool for gene function research and innovative research on various functional silk materials in medicine, cosmetics, and other biomedical areas.