高発光ルシフェラーゼ

Akaluc 新規開発の赤色発光のルシフェラーゼ

ホタルの生物発光システムは、生命現象のイメージングに汎用されていますが、発光基質の組織透過性が低いという欠点がありました。理研脳神経科学研究センターの宮脇敦史先生、岩野智先生、電気通信大学大学の牧昌次郎先生らのグループは、生きた動物個体深部を非侵襲的に観察できる人工生物発光システムAkaBLIを開発しました。

AkaBLIシステムは、組織透過性の向上した人工基質AkaLumineとAkaLumineに合わせて開発した人工酵素Akalucで構成されています。AkaBLIの発光シグナルの強度は、従来と比べ100～1000倍です。

宮脇研究室より、人工酵素Akalucの発現ベクターが当遺伝子材料開発室に寄託され、提供可能となりました。皆様の活発なご利用をお待ちしております。

論文
Nakashiba, T. et al., Development of two mouse strains conditionally expressing bright luciferases with distinct emission spectra as new tools for in vivo imaging. Lab. Anim. (NY). 2023 Sep 7. doi: 10.1038/s41684-023-01238-6. Epub ahead of print. PMID 37679611.
Iwano, S. et al., Single-cell bioluminescence imaging of deep tissue in freely moving animals. Science 359 (6378): 935-939 (2018). PMID 29472486.
プレス
「生体深部を非侵襲的に観察できる多色発光イメージング用マウス」 (2023/9/8 理研BRC)
「脳の深部を非侵襲的に観察できる人工生物発光システムAkaBLI」 (2018/2/23 理研)
DNA resource
pcDNA3 Venus-Akaluc (cat# RDB15781)
pAAV2 SynTetOff Venus-Akaluc (cat# RDB15782)
pAAV2 TRE Venus-Akaluc (cat# RDB15783)

(2018.05.07 N.N.)

D-ルシフェリンのまま高い強度の発光が得られるルシフェラーゼ

一般的な北米産ホタル由来のルシフェラーゼと比較して、2 倍以上、最大で４倍程の明るい発光強度が得られる日本産、ならびにマレーシア産 ( ※1 ) ホタル由来のルシフェラーゼ遺伝子です。オリンパス株式会社小江克典先生らによって開発されました。基質である D- ルシフェリンとの反応によって高い発光強度を得られることが確認されています（参考文献 1、2、3、4、5）。

1. ホタル由来ルシフェラーゼ　特開2012-235756
2. ホタル由来ルシフェラーゼ　特開2013-74861
3. ホタル由来ルシフェラーゼ　特開2013-138668
4. ホタル由来ルシフェラーゼ　特開2013-81459
5. FIREFLY LUCIFERASE United States Patent Application US 2015/0291938 A1

論文
Nakashiba, T. et al., Development of two mouse strains conditionally expressing bright luciferases with distinct emission spectra as new tools for in vivo imaging. Lab. Anim. (NY). 2023 Sep 7. doi: 10.1038/s41684-023-01238-6. Epub ahead of print. PMID 37679611.
プレス
「生体深部を非侵襲的に観察できる多色発光イメージング用マウス」 (2023/9/8 理研BRC)


ルシフェラーゼをクローニングした発現ベクターをHeLa細胞に導入し、2mM D-luciferin存在下で発光させた。左上からPmatLuc1、DkumLuc1、MALuci2Luc。右上からSflaRE1Luc、PsagRE1Luc。

選べる 3 色発光！多色観察に応用できます

D- ルシフェリンを基質として緑色、黄色、赤色の発光が得られます。これらを組み合わせた多色発光観察にも応用できます。

Catalog no.	Name of clone	Origin	Intracellular luminescence intensity(vie, Phothinus pyralis)	Maximal absorption wavelength (pH8, in vitro)		misc.
Catalog no.	Name of clone	Origin		25℃	37℃	misc.
RDB14359	pPmatLuc1	Pyrocoelia matsumurai	4 times or more	560 nm	567 nm	luciferase cDNA is cloned in pUC19 vector.
RDB14360	pDkumLuc1	Drilaster kumejimensis	4 times	558 nm	562 nm
RDB14363	pMALuci2Luc	Malaysian Luciola sp. ※1	2 times	556 nm	557 nm
RDB14362	pSflaRE1Luc	Stenocladius flavipennis	2 times	608 nm	609 nm
RDB14361	pPsagRE1Luc	Pristolycus sagulatus	2 times	605 nm	606 nm

環境要因に作用されにくい高い安定性があります

pH 変化や温度変化などに起因する発光色への影響が少なく、安定した解析結果を得られます。

大腸菌で発現させ精製したルシフェラーゼとGTA Buffer（最終濃度200mM）、ATP（最終濃度2mM）、MgSO4（最終濃度2mM）、D-Luciferin（最終濃度1mM）を含む反応液で発光させた。左、25℃。右、37℃。
PmatLuc1
DkumLuc1
MALuci2Luc
PsagRE1Luc
SflaRE1Luc

※1　生物多様性条約に基づきPerak State Development Corporation, Nimura Genetic Solutions およびオリンパス株式会社の共同開発。
(注) 画像、ならびにデータは、オリンパス株式会社から提供を受け、編集して掲載。

Artificial Luciferase Variants

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19616	ALuc23	Expression vector of artificial luciferase variant ALuc23 derived from the copepod gene database for mammalian cell imaging.	Kim, S.B. et al., 2013
RDB19617	ALuc49	Expression vector of artificial luciferase variant ALuc49 derived from the copepod gene database for mammalian cell imaging.	Kim, S.B. et al., 2017

Reference

Kim, S.B. et al. (2013) Bioconjug. Chem. 24 (12): 2067-2075. PMID 24237362
Kim, S.B. et al. (2017) ACS Comb. Sci. 19 (9): 594-599. PMID 28742969

JNC Corporation’s Resource

Aequorea victoria Aequorin

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19836	pAQ-B	Expression vector of A. victoria Aequorin, wild type.	Inouye, S. et al., 1985
RDB19830	pJN-opAQ	Expression vector of A. victoria Aequorin, codon-optimized for human (opAQ).	Inouye, S. et al., 1985
RDB19847	pJNC-opAQ	Mammalian expression vector of A. victoria Aequorin, codon-optimized (opAQ).	Inouye, S. et al., 2015
RDB19848	pJNC-COsp-opAQ	Mammalian expression vector of human cytochrome C oxidase signal peptide sequence(COsp) and A. victoria Aequorin, codon-optimized (opAQ).	Inouye, S. et al., 2015

Clytia gregaria ClytinI and ClytinII

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19837	pCL41	Expression vector of C. gregaria ClytinI, wild type.	Inouye, S. et al., 1993
RDB19838	pCL31	Expression vector of C. gregaria ClytinII, wild type.	Inouye, S., 2008
RDB19831	pJN-opCLII	Expression vector of C. gregaria ClytinII, codon-optimized for human (opCLII).	Inouye, S. et al., 2015
RDB19849	pJNC-opCLII	Mammalian expression vector of C. gregaria ClytinII, codon-optimized (opCLII).	Inouye, S. et al., 2015
RDB19850	pJNC-COsp-opCLII	Mammalian expression vector of human cytochrome C oxidase signal peptide sequence(COsp) and C. gregaria ClytinII, codon-optimized (opCLII).	Inouye, S. et al., 2015

Renilla reniformis luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19853	pJNC-opRL	Mammalian expression vector of R. reniformis luciferase, codon-optimized (opRLuc).	Inouye, S. et al., 2015
RDB19854	pJNC-opRL547	Mammalian expression vector of R. reniformis Red-shiffted luciferase, codon-optimized (opRLuc547), 547 nm peak.	Unpublished bioresource
RDB19832	pJN-RLBP	Expression vector of R. reniformis luciferin-binding protein (RLBP).	Inouye, S. et al., 2007

Luciola cruciata luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19833	pJN-opLcLuc	Expression vector of L. cruciata firefly luciferase, codon-optimized for human (opLcLuc).	Inouye, S. et al., 2015

Photinus pyralis luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19834	pJN-opPyLuc	Expression vector of P. pyralis firefly luciferase, codon-optimized for human (opPyLuc).	Inouye, S. et al., 2015

Oplophorus gracilorostris luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19840	pKAZ-412	Expression vector of O. gracilorostris 19 kDa Protein of Oplophorus Luciferase (KAZ), catalytic component.	Inouye, S. et al., 2000
RDB19841	pJN-eKAZ	Expression vector of O. gracilorostris enhanced 19 kDa Protein of Oplophorus Luciferase (eKAZ).	Inouye, S. et al., 2014
RDB19851	pJNC-eKAZ	Mammalian expression vector of O. gracilorostris enhanced 19 kDa Protein of Oplophorus Luciferase (eKAZ).	Inouye, S. et al., 2014
RDB19852	pJNC-GLsp-eKAZ	Mammalian expression vector of signal peptide sequence of G. princeps Gaussia luciferase (GLsp) and O. gracilorostris enhanced 19 kDa Protein of Oplophorus Luciferase (eKAZ).	Inouye, S. et al., 2014
RDB19842	pOL23	Expression vector of O. gracilorostris 35 kDa protein of Oplophorus luciferase, unknown function.	Inouye, S. et al., 2000

Gaussia princeps luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19845	pJNC-hINS-GLuc	Mammalian expression vector of human preproinsulin (hINS) and G. princeps Gaussia luciferase (GLuc).	Suzuki, T. et al., 2011a
RDB19846	pJNC-hMMP2-GLuc	Mammalian expression vector of human matrix metalloprotease-2 (hMMP2) and G. princeps Gaussia luciferase (GLuc).	Suzuki, T. et al., 2011b
RDB19855	pJNC-pGLuc	Mammalian expression vector of G. princeps Gaussia luciferase, codon-optimized (GLuc).	Inouye, S. et al., 2016

Vibrio fischeri NAD(P)H-flavin oxidoreductase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB19835	pJN-FRase	Expression vector of V. fischeri NAD(P)H-flavin oxidoreductase (FRase).	Inouye, S., 1994

Reference

Inouye, S. et al. (1985) Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 82 (10): 3154-3158. PMID 3858813
Inouye, S. et al. (1993) FEBS Lett. 315 (3): 343-346. PMID 8422928
Inouye, S. (1994) FEBS Lett. 347 (2-3): 163-168. PMID 8033996
Inouye, S. et al. (2000) FEBS Lett. 481 (1): 19-25. PMID 10984608
Inouye, S. et al. (2007) Protein Expr. Purif. 52: 66-73. PMID 16997571
Inouye, S. J. Biochem. 143 (5):711-717, 2008. PMID 18296715
Inouye, S. et al. (2014)Biochem. Biophys. Res. Commun. 445 (1): 157-162. PMID 24491536
Inouye, S. et al. (2015) Protein Expr. Purif. 109: 47-54. PMID 25665506
Inouye, S. et al. (2016) Protein Expr. Purif. 128: 93-100. PMID 27506135
Suzuki, T. et al. (2011a) Anal. Bichem. 415 (2): 182-189. PMID 21477579
Suzuki, T. et al. (2011b) Plos One. 6 (9): e25243. PMID 21969874

Bacterial luciferase

Vibrio harveyi luciferase

Catalog #	Name of clone	Running title	Publication
RDB18951	pHLUX20	Expression vector of bacterial luciferase in Nitrosomonas europaea as a host strain.	Iizumi, T., 1998; Iizumi, T., 1997

Reference

Iizumi, T. et al. (1998) Appl. Environ. Microbiol. 64 (10): 3656-3662. PMID 9758781
Iizumi, T. and Nakamura, K. (1997) Appl. Environ. Microbiol. 63 (5): 1777-1784. PMID 9143112

Arranged vector

Catalog no.	Name of resource	Type
RDB19350	pGL4.14-E1bTATA Luciferase reporter vector of the minimal adenovirus E1b promoter sequence.
RDB03988	pCMVluc+ Expression vector of firefly luciferase
RDB06411	pGL3-RSV Expression vector of firefly luciferase, RSV promoter
RDB03989	pCAluc+ Expression vector of firefly luciferase
RDB02443	pCAcc-Luc+ Expressing luciferase under the control of CAG promoter
RDB02444	pLRICALuc+ Shuttle vector to generate recombinant adenovirus
RDB02968	pTcf7wtluc Reporter plasmid carring TCF-binding consensus sequence
RDB02969	pTcf7mtluc Reporter plasmid carring TCF-binding consensus sequence
RDB07031	ptk-luc Reporter construct with luciferase expression under tk promoter
RDB07032	pFGF4tk-luc Reporter construct with luciferase expression under FGF4 and tk promoter
RDB02453	AxCA Luc+ Recombinant adenovirus expressing luciferase gene
RDB04026	pKM2L Reporter construct with Renilla luciferase gene
RDB05549	pKM2L-pvTK HSV herpes simplex virus thymidine kinase (HSV-TK)
RDB05550	pKM2L-pvSV40 SV40 simian virus 40 early enhancer/promoter region (SV40)
RDB05551	pKM2L-pvCMV CMV cytomegalovirus immediate enhancer/promoter (CMV)
RDB06408	pRL-CMV mut1 Expression vector of Renilla luciferase, mutated CMV promoter
RDB06409	pRL-CMV mut2 Expression vector of Renilla luciferase, mutated CMV promoter
RDB06410	pRL-RSV Expression vector of Renilla luciferase, RSV promoter

(GRP0025j 2016.11.16 N.N.)

2023.09.28