基因载体的表达盒包含特定的启动⼦元件以协助性基因的表达，⽽启动⼦的选择对表达调控尤为重要。在基因领域，通常需要控制递送的⽬的基因在特定组织或者细胞进⾏表达，同时不影响⾮靶向的组织，因此合理使⽤组织特异性启动⼦是获得性基因良好表达效果的关键⼀步。 对于中枢神经系统的基因研究，实现转基因的特异性表达可在三个层⾯操作：
第⼀层是使⽤⽴体定位注射对特定脑区域注射基因载体，但是这⽅式由于侵⼊性强⽽不⼤可能在近阶段的临床应⽤上普及；
第⼆层是利⽤特定病毒载体的神经嗜性，⽐如神经嗜性的AAV⾎清型，但是病毒⾐壳在靶向特定神经细胞类型⽅⾯的能⼒相当有限，这是因为病毒载体难以被限制于只转导⼀种类型的神经细胞；
第三层则是从转录层⾯进⾏调控，即使⽤特异性启动⼦。这种⽅法通常与具有组织嗜性的病毒载体共同使⽤以进⼀步提⾼转基因表达的细胞特异性。实际上，相当多的特异性启动⼦序列是从细胞的特异性表达基因的上游调控区域获得的。这些启动⼦是否表现出转录活性与其所处的细胞类型密切相关。以下是云⾈⽣物提供的神经特异性启动⼦的相关阐述。 Nes启动⼦
人物特稿Nes启动⼦常⽤于在神经⼲细胞中特异性表达⽬的基因。Nes启动⼦来源于⼤⿏NES基因2号内含⼦上的调控序列与Hsp68启动⼦序列的整合。NES基因编码的巢蛋⽩（Nesting）是⼀种中间纤维蛋⽩，最初有作为神经上⽪⼲细胞的标记蛋⽩的应⽤。NES的2号内含⼦序列被发现可作为增强⼦指导巢蛋⽩在神经前体细胞中特异表达。随着神经系统的发育，神经⼲细胞发⽣分化，NES受调控表达下调，同时巢蛋⽩逐渐被其它细胞类型特异的中间纤维蛋⽩取代[2，3]。Tuba1α启动⼦
Tuba1α启动⼦同样可⽤于神经前体细胞的⽬的基因特异性表达。Tuba1α启动⼦序列来源于⼤⿏T alpha 1基因启动⼦，该基因是α微管蛋⽩多基因家族中的⼀员，被认为对神经发育和神经再⽣具有调节作⽤。在⼩⿏中对T α1启动⼦的进⼀步研究确认了⾄少⼀段1.1kb长度的调控序列对于神经发育和再⽣时的T α1上调表达是必要的[4]。
Camk2α启动⼦
CAMK2即钙离⼦/钙调蛋⽩依赖性蛋⽩激酶Ⅱ（Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II），同时也是⼀种丝氨酸/苏氨酸蛋⽩激酶，可以在⾕氨酸能神经元中通过⼀系列下游级联反应调控突触上的⾕氨酸受体活性，介导海马中的神经元之间的长时程增强（Long-term potentiation，LTP）或长时程抑制（Long-term depression，LTP）的现象形成。CAMK2α作为CAMK2的α亚基，被证明其表达对于海马中LTP和LTD的产⽣是必须的。早期在对LTP和LTD的研究中使⽤达8 kb长度的Camk2α启动⼦以实
现突变型CAMK2在前脑区域表达，近年研究表明可使⽤较短的Camk2α启动⼦长度（~1.3 kb）获得良好的转基因表达效果[5，6，7]。
SYN1启动⼦
SYN1蛋⽩是突触蛋⽩（Synapsin）家族中的⼀员，该类蛋⽩在神经元细胞中特异表达，对轴突和突触的⽣成有重要作⽤。SYN1在轴突末端可以被多种蛋⽩激酶磷酸化，以调节其功能。⼈SYN1启动⼦是弱启动⼦，使⽤时通常需要在表达盒中加⼊WPRE增强转基因的表达效率。研究表明使⽤SYN1可以严格地将⽬的基因限制在海马、纹状体、丘脑、苍⽩球、⿊质和⽪质等区域进⾏表达[8，9]。
Hb9启动⼦
Hb9基因⼜称为运动神经元和胰腺同源框基因1（Motor Neuron And Pancreas Homeobox 1，MNX1），在发育中的CNS的运动神经中选择性表达，并且这种选择性表达是受Hb9增强⼦调控的。研究表明在⼈胚胎单细胞中激活Hb9的表达可以诱导分化并形成脊髓运动神经元。Hb9⼈⼯启动⼦来源于Hb9增强⼦上的⼀段保守序列与Hsp68启动⼦序列的整合[10，11，12]。
Th启动⼦
Th启动⼦常⽤于多巴胺能神经元的⽬的基因特异性表达。该启动⼦序列在天然状态下驱动酪氨酸羟化
酶（Tyrosine hydroxylase, TH）基因的表达。TH富集于CNS的⼉茶酚胺能神经元，这其中包括有中脑的多巴胺能神经元和蓝斑核的正腎上腺素神经元。研究表明在⼩⿏胚胎⼲细胞中，通过调控Th启动⼦可以促进多巴胺能神经元的分化形成。在⼤⿏中转导以Th启动⼦驱动的⽬的基因可选择性地在中脑的多巴胺能神经元表达[13，14]。
NSE启动⼦
边界效应NSE即神经元特异性烯醇化酶（Neuron-specific enolase），早期已发现只在⾼度分化的神经元和神经内分泌细胞中表达（Schmechel and Marangos, 1983）。1987年，Sakimura等⼈对⼤⿏NSE基因结构进⾏了初步分析，发现其5‘上游启动⼦区域包含类TATA序列、串联重复序列以及GC富集序列等特征。1995年，Sakimura等⼈进⼀步验证⼤⿏NSE基因启动⼦的功能，发现NSE启动⼦调控序列的存在是与NSE在神经元中特异性⾼⽔平表达相关的。⽽后⼈研究表明，使⽤1.8 kb的NSE启动⼦序列⾜以保证⽬的基因在神经细胞选择性表达[15，16，17]。
GFAP启动⼦
GFAP即胶质纤维酸性蛋⽩（Glial fibrillary acidic protein），是⼀种在星形胶质细胞⾼丰度表达的中间纤维蛋⽩，可作为星形胶质细胞的蛋⽩标记物。1994年，Brenner等⼈使⽤了GFAP的2.2 kb启动⼦实现在转基因⼩⿏的星形胶质细胞中选择性表达⽬的基因。后⼈进⼀步筛选GFAP启动⼦序列上的关
键调控元件，获得了681 bp长度的短版本GFAP启动⼦[18，19]。
Iba1启动⼦
离⼦化钙结合衔接⼦分⼦-1（Ionized calcium-binding adapter molecule 1，IBa1），通常称作同种异体移植炎症因⼦-1（Allograft inflammatory factor 1，AIF1），是在⼩胶质细胞中发现的特异性表达蛋⽩，并且在神经损伤后的激活的⼩胶质细胞中表达上调[20]。Hirasawa等⼈分离并使⽤了Iba1的启动⼦序列构建Iba1驱动EGFP表达的转基因⼩⿏，通过活体切⽚的⽅式实现了⼩⿏⼩胶质细胞的荧光标记[21]。
Prnp启动⼦
朊蛋⽩（Prion protein，PRNP）的⾼⽔平表达在遭受致死性神经退化疾病的脑组织中相当常见，且在海马、⽪质、脊髓等区域均有分布。该蛋⽩包含五个不稳定的串联⼋肽重复序列结构，当其发⽣错误折叠时形成的蛋⽩聚集可导致克雅⽒病与致死性家族性失眠的发⽣。Weber等⼈使⽤了⼩⿏PRNP基因的第⼀、⼆号外显⼦以及该基因上游6.2 kb的调控序列构筑了Prnp启动⼦，成功构建了以该启动⼦驱动Tamoxifen诱导的Cre-ERT重组酶在中枢神经系统特异性表达的转基因⼩⿏[22]。
云⾈⽣物载体线上设计平台
快速选择AAV载体特异性启动⼦
primo重组AAV病毒是近年来极为热门的基因和疫苗开发的基因递送载体。云⾈⽣物⾰命性的在线载体设计交易平台“载体家”，⼒求帮助研究者更便捷且⾼效地设计相关载体⽅案。在该平台，您可以⽆缝体验从载体图谱设计到病毒包装全流程，且⽆需下载任何付费软件。
犬儒派此外，您还可以体验到：
丰富的载体元件库：包括启动⼦、ORF、shRNA和gRNA等在内的数百种载体元件，为您节省查载体元件的时间与精⼒。
详细的载体注释：完成载体设计后线上任意查看该载体各个元件的详细描述和应⽤注释。
简易的订购流程：在线交易系统快速⽣成合同、下单并⽀付，就如同⽹购⼀样简单。
山东省主体功能区规划简易的订购流程：在线交易系统快速⽣成合同、下单并⽀付，就如同⽹购⼀样简单。
[1] Manfredsson, Fredric P. Gene Therapy for Neurological Disorders: Methods and Protocols. 2016.
[2] Lothian C, Lendahl U. Eur J Neurosci. 1997;9(3):452-462.
[3] Michalczyk K, Ziman M. Histol Histopathol. 2005;20(2):665-671.
[4] Gloster A, Wu W, Speelman A, et al. J Neurosci. 1994;14(12):7319-7330.
[5] Coultrap SJ, Freund RK, O'Leary H, et al. Cell Rep. 2014;6(3):431-437.
[6] Mayford M, Wang J, Kandel ER, O'Dell TJ. Cell. 1995;81(6):891-904.
[7] Dittgen T, Nimmerjahn A, Komai S, et al. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101(52):18206-18211.
[8] Glover CP, Bienemann AS, Heywood DJ, Cosgrave AS, Uney JB. Mol Ther. 2002;5(5 Pt 1):509-516.
[9] Kügler S, Meyn L, Holzmüller H, et al. Mol Cell Neurosci. 2001;17(1):78-96.
[10] Nakano T, Windrem M, Zappavigna V, Goldman SA. Dev Biol. 2005;283(2):474-485.
[11] Peviani M, Kurosaki M, Terao M, et al. J Neurosci Methods. 2012;205(1):139-147.
[12] Singh Roy N, Nakano T, Xuing L, Kang J, Nedergaard M, Goldman SA. Exp Neurol. 2005;196(2):224-234.
[13] Yoshizaki T, Inaji M, Kouike H, et al. Neurosci Lett. 2004;363(1):33-37.
[14] Oh MS, Hong SJ, Huh Y, Kim KS. Gene Ther. 2009;16(3):437-440.
[15] Kirino T, Brightman MW, Oertel WH, Schmechel DE, Marangos PJ. J Neurosci. 1983;3(5):915-923.
[16] Sakimura K, Kushiya E, Ogura A, Kudo Y, Katagiri T, Takahashi Y. Brain Res Mol Brain Res. 1995;28(1):19-28.
[17] Twyman RM, Jones EA. J Mol Neurosci. 1997;8(1):63-73.
[18] Brenner M, Kisseberth WC, Su Y, Besnard F, Messing A. J Neurosci. 1994;14(3 Pt 1):1030-1037.
[19] Lee Y, Messing A, Su M, Brenner M. Glia. 2008;56(5):481-493.
[20] Ito D, Imai Y, Ohsawa K, Nakajima K, Fukuuchi Y, Kohsaka S. Brain Res Mol Brain Res. 1998;57(1):1-9.
[21] Hirasawa T, Ohsawa K, Imai Y, et al. J Neurosci Res. 2005;81(3):357-362.
第三世界电影
[22] Weber P, Metzger D, Chambon P. Eur J Neurosci. 2001;14(11):1777-1783.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议