トランスフェクション入門

遺伝子発現

トランスフェクションは、プラスミドベクターまたは mRNA を使用して培養細胞（または動物モデル）で目的のタンパク質を発現させるためにもっともよく実施されています。真核細胞でタンパク質を発現させると、その機能で必要とされる適切なフォールディングと翻訳後修飾を受けた組み換えタンパク質が産生されます。さらに、容易に検出可能なマーカーおよび他の修飾を含むタンパク質を細胞に導入することで、プロモーターおよびエンハンサーの配列またはタンパク質間相互作用に関する研究が可能になります。

さらに、トランスフェクションは、トランスフェクション方法に応じて、さまざまな形態のバイオ生産に用いることができます。たとえば、リプログラム転写因子を導入により、人工多能性幹細胞（iPSC）の作製が可能になります。一方、安定したトランスフェクションはさまざまな治療用分子のバイオ生産の手法を提供します。

遺伝子阻害

トランスフェクションでよく用いられるもう一つの方法に、RNA 干渉（RNAi）によって特定のタンパク質の発現を阻害することがあります。哺乳類細胞では、RNAi は二重鎖 RNA（dsRNA）前駆体に由来するマイクロ RNA（miRNA）の形態で内因的に発現したノンコーディング RNA を介して生じます。前駆体はプロセシングされて成熟 miRNAとなり、RNA 誘導サイレンシング複合体（RISC）の一部となります。RISC は相補的な標的 mRNA の翻訳を抑制するように作用します。

ベクターベースのシステムは miRNA 前駆体または低分子ヘアピン型 RNA（shRNA）前駆体を発現し、これらの前駆体は細胞内機構によってプロセシングされ、それぞれ miRNA または shRNAを生じ、遺伝子発現を阻害するように作用します。これらのシステムは、組み換えコンストラクトの安定したトランスフェクションを可能にし、前駆体分子の誘導発現を可能にします。

化学的に合成された短い/小さい干渉 RNA（siRNA）は RISC に組み込むこともでき、分解のために相補的なmRNA を標的とすることによって遺伝子サイレンシングを誘導します。siRNA の修飾はオフターゲット効果の防止に役立ち、 dsRNA の活性鎖を RISC に確実に組み込むことが可能になりです。