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人工遺伝子合成のメリットは、お客様の DNA を既存のクローニング方法の限界に縛られることなく配列情報さえあれば作製できることです。また同時に、人工遺伝子合成によって mRNA や最終的なタンパク質の収量が向上するというメリットも多くの研究者に重視されています。ライフテクノロジーズは、一般的に用いられる多様な発現システムにおいて人工合成遺伝子の発現量を最大化できる GeneArt® GeneOptimizer® ソフトウェアを開発しました。
この独自のソフトウェアには高度なアルゴリズムが搭載されており、mRNA 転写や翻訳のための最適化パラメータをすべて単一のプロセスで処理します。したがってお客様のニーズに合わせた DNA 配列を設計するとともに、お客様の希望する発現宿主で最大の性能を発揮するよう最適化されます(図 1)。長年の研究成果に基づくこのアルゴリズムが GeneArt® GeneOptimizer® ソフトウェアの基礎となっています。またこのアルゴリズムは、生物学研究の進展とともに随時更新されていきます。
GeneArt® GeneOptimizer® ソフトウェアを用いた配列の最適化は、すべての GeneArt® 人工遺伝子合成サービスで無料オプションとして利用できます。このオプションを利用するには、オンラインオーダーシステムでプロジェクトをセットアップする際に発現宿主を選択し、オンライン画面のガイドに従ってプロジェクトのセットアップ プロセス(オンライン上での配列の最適化を含む)を完了します。または同じオンラインオーダーシステムで、GeneArt® GeneOptimizer® による配列解析をリクエストすることも可能です。
図 1 - GeneArt® GeneOptimizer® ソフトウェアが配列を最適化し転写/翻訳効率を最大化
オンライン オーダーシステム上でお客様の配列のアップロードや発現システムの選択、クローニング ベクターと配列の詳細設定(開始コドン/終止コドン、3’/5’ 末端の非翻訳領域、制限酵素部位や免疫調節性の CpG モチーフの挿入/削除など)を行って、合成遺伝子を設計してください。お客様がこのデータを送信すると、GeneArt® GeneOptimizer® ソフトウェアは最も重要な配列パラメータを並列処理する斬新なアプローチでターゲット配列を最適化したバリアントを約 50 万種類、設計します。次に、その中からお客様の研究ニーズに最も適したバリアントを 1 つ選択し提案します。
GeneArt® GeneOptimizer® による配列の最適化には、次のサービスが含まれます。
GeneArt® GeneOptimizer® は、mRNA の安定化と翻訳効率の改善によってタンパク質発現レベルを最大化し、タンパク質収量を飛躍的に向上させることを示しました(図 2)。最適化していない遺伝子配列に比べて、発現量が最高 100 倍に増えた事例も報告されています。
図 2 - GeneArt® GeneOptimizer® による配列の最適化で発現量が飛躍的に向上。参考文献: Graf M. et al (2000), J Virol 2000 Nov; 74(22):10822–10826
WEBポータルサイトで最適化可能な生物種
表1に記載されている生物種はWEBポータルサイトで短時間で最適化配列を得ることができます。またこれ以外の生物種については、リストの一番下にある「Request other」をご選択いただくと、入力欄が現れますので、そちらに学名(例:Homo sapiens)をご入力ください。GeneArt担当者が最適化を実施いたします。
学名 | 一般名 | +コザック配列 |
---|---|---|
Non optimized | 最適化なし | なし |
Arabidopsis thaliana | シロイヌナズナ | なし |
Bacillus subtilis | 枯草菌 | なし |
Bos taurus | 牛、ウシ | GCCACC |
Brassica napus | セイヨウアブラナ | なし |
Caenorhabditis elegans | 線虫(C.elegans) | なし |
Caulobacter crescentus CB15 | C. crescentus CB15株 | なし |
Chlamydomonas reinharditii | クラミドモナス(Engineering Kits, A14258) | なし |
Cricetulus griseus | チャイニーズハムスター、CHO細胞 | GCCACC |
Drosophila melanogaster | キイロショウジョウバエ | GCCACC |
Escherichia coli | 大腸菌 | なし |
Glycine max | 大豆 | なし |
Homo sapiens | 人、ヒト | GCCACC |
Hordeum vulgare | 大麦 | なし |
Lycopersicon esculentum | トマト | なし |
Mus musculs | ネズミ、マウス | GCCACC |
Nicotiana benthamiana | ベンサミアナタバコ | なし |
Nicotiana tabacum | タバコ | なし |
Olyctolagus cuniculus | ウサギ | GCCACC |
Oryza sativa | 稲、イネ | なし |
Pichia pastoris | ピキア酵母の一種 | AAAA |
Saccharomyces cerevisiae | 出芽酵母 | AAAA |
Schizosaccharomyces pombe | 分裂酵母 | AAAA |
Spodoptera frugiperda | ヨトウガ、Sf9細胞、Sf21細胞 | GCCACC |
Synechococcus elongatus | シアノバクテリア(Engineering Kits, A14259) | なし |
Vaccinia virus | ワクシニアウイルス | なし |
Zea mays | トウモロコシ | なし |
Aspergillus niger | 黒色麹菌、黒麹カビ、クロコウジカビ | |
Aspergillus oryzae | 日本麹カビ、ニホンコウジカビ | |
Canis familiaris | 犬、イヌ | GCCACC |
Clostridium acetobutylicum | クロストリジウム・アセトブチリクム | |
Corynebacterium glutamicum ATCC 13032 | コリネバクテリウム・グルタミクム ATCC13032株 | |
Danio rerio | ゼブラフィッシュ | GCCACC |
Gallus gallus | 鶏、ニワトリ | GCCACC |
Hypocrea jecorina (Trichoderma reesei) | トリコデルマ・リーゼイ | |
Kluyveromyces lactis 0406 | クルイウェロマイセス酵母 | |
Lactobacillus casei ATCC 334 | ラクトバチルス・カゼイ乳酸菌 ATCC 334株 | |
Lactococcus lactis | ラクトコッカス・ラクティス、ラクチス乳酸菌、ラクチス菌 | |
Leishmania tarentolae | 原生動物リーシュマニアの一種 | |
Macaca mulatta | 赤毛猿、アカゲザル | |
Pichia angusta (Hansenula polymorpha) | ピキア酵母の一種 | AAAA |
Plasmodium falciparum | 熱帯マラリア原虫 | |
Pseudomonas putida | シュードモナス・プチダ | |
Rattus norvegicus | ラット | GCCACC |
Streptomyces coelicolor | 放線菌の一種 | |
Streptomyces lividans | 放線菌の一種 | |
Sus scrofa | イノシシ・豚・ブタ | GCCACC |
Trichoplusia ni | イラクサギンウワバ、High Five™細胞 | GCCACC |
Triticum aestivum | パン小麦 | |
Xenopus laevis | アフリカツメガエル | GCCACC |
Yarrowia lipolytica | ヤロウイア酵母 | |
Request other | その他 | なし |
For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.