GAL4/UASシステム

GAL4/UASシステムとは、酵母に由来するGAL4タンパクとUASを利用した遺伝子発現システムである。遺伝子の発現を人工的に制御するシステムの一種。

 概要 
GAL4/UASシステムは、転写を活性化されるGAL4タンパクによってUASと呼ばれる配列下に導入した遺伝子を強制発現させるシステムである。

プロモーターを利用して特定の細胞種でのみGAL4を発現させ、全身にUAS-レポーター遺伝子を持つ個体と掛け合わせれば、特定の細胞種でのみレポーター遺伝子を発現できる。レポーター遺伝子の代わりに毒素の遺伝子を用いれば、特定の細胞種のみを殺すことができる。

 開発 
初登場はハエ (1993)である To create GAL4-responsive target genes, we designed a vector into which genes can be subcloned behind a tandem array of five optimized GAL4 binding sites (hereafter referred to as the UAS, for Upstream Activation Sequence)

http://dev.biologists.org/content/118/2/401.long。のちにゼブラフィッシュでも開発された The coding region is under the control of five copies of an optimized UAS from yeast and the minimal E1b promoter of adenovirus (Argenton et al., 1996).  
"Use of the Gal4-UAS technique for targeted gene expression in the zebrafish"  
Nico ScheerJosé A. Campos-Ortega. 1999.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925477398002093"An activation domain of the helix-loop-helix transcription factor E2A shows cell type preference in vivo in microinjected zebra fish embryos."  

F Argenton, Y Arava, A Aronheim, and M D Walker. 1996.  

UASLineは貰ったよ、くらいしか記述なし。。

 UASG 
GAL4/UASシステムに用いられるUASは主に酵母のGal1・Gal10を制御するUAS (UASG)である。UASGは複数のGAL4結合領域からなっている。GAL4/UASシステムはそのうち一部を利用している。
typesequencespeciesfinder/developerusecaseUASGⅠCGGATTAGAAGCCGCCGyeastGiniger, et al., 1985.https://doi.org/10.1016/0092-8674(85)90336-8ⅡCGGGTGACAGCCCTCCGyeastGiniger, et al., 1985.ⅢAGGAAGACTCTCCTCCGyeastGiniger, et al., 1985.ⅣCGCGCCGCACTGCTCCGyeastGiniger, et al., 1985.near-consensus synthetic 17 bpCGGAAGACTCTCCTCCGsyntheticGAL4認識配列の発見を証明するため、人工的な認識配列を作製
> To test the assertion that we have identified the GAL4 protein recognition sequence, we synthesized an “improved” site containing the innermost 15 bp of the natural site 3, but with the outer two base pairs altered to agree with our consensus sequence (Figure 7).

https://doi.org/10.1016/0092-8674(85)90336-8Giniger, et al., 1985.17MCGGAGTACTGTCCTCCGsynthetic The sequence of this binding site is 5'-CGGAGTACTGTCCTCCG-3’ and contains a single base change (G->T) from the perfect palindromic consensus to create a ScaⅠ site.
> https://doi.org/10.1016/0092-8674(88)90505-3Webster, et al.. 1988.https://doi.org/10.1016/0092-8674(88)90505-3pT2RUASGCaMP7a (5x)http://kawakami.lab.nig.ac.jp/seq11.html, pUAST (5x, fly gene expression), pUASTattB (5x, fly gene expression), pMF3 (10x, GD RNAi library in Vienna Drosophila Resource Center)
その他のUASG: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3011415/

 欠点 
UASのサイレンシングが問題になるEach UAS is 17 base pairs long, roughly palindromic, and in the form of CGG-N11-CCG. The CpG dinuleotides are essential for Gal4 binding (Marmorstein et al., 1992) and serve as a target for methylation (Goll et al., 2009).

https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3065955/. 至適UASリピート数には議論があるhttps://www.researchgate.net/post/How_many_tandem_repeats_of_UAS_is_ideal_for_making_a_zebrafish_transgenic。

 参考文献 
浅川和秀・川上浩一. 「Tol2トランスポゾンを用いたゼブラフィッシュGAL4エンハンサートラップ法の確立」http://kawakami.lab.nig.ac.jp/pub_ja/bio_1.html

 脚注 

Category:遺伝学