iDimerize™ Inducible Homodimer System

iDimerize Inducible Homodimer Systemは、低分子化合物の添加によりタンパク質間相互作用をリアルタイムで制御できる、発現ベクターと低分子化合物を含んだシステムである。目的タンパク質をDmrB結合ドメインと融合・発現し、B/B Homodimerizer（AP20187リガンド）を培地へ添加することにより、タンパク質のダイマー化が誘導される。このリガンドは細胞膜透過性であり、2つ以上のDmrB融合タンパク質の相互作用を誘導できる。
iDimerize Inducible Homodimer技術は、タンパク質間相互作用によりコントロールされる細胞表面受容体、シグナル伝達分子などの条件遺伝子の作成に使用されている。
タンパク質のホモダイマー化の誘導は、すでにin vitroおよびin vivoにおいて、シグナル伝達を制御するために広く使用されており、増殖、分化、接着、形質転換、アポトーシスなど、タンパク質間相互作用により制御もしくは活性化されるさまざまな反応を誘導するために利用可能である。

*	ヘテロダイマー化を誘導するためにiDimerize Inducible Homodimer Systemを使用することも可能であるが、ホモニ量体とヘテロニ量体が混在することになる。ヘテロニ量体化を特異的に誘導するためには、Dimerize Inducible Heterodimer Systemの使用を推奨する。

B/B Homodimerizerは細胞膜透過性低分子化合物であり、DmrBドメインを含む融合タンパク質のホモ二量体化を誘導する。in vitroおよびマウスにおいて毒性はない（推奨使用量は、in vitroで0.01～100 nM、マウスで0.005～10 mg/kg）。B/B Homodimerizerは以前ARIAD Pharmaceuticals Inc.から提供されていたAP20187リガンドである。
B/B Homodimerizer（製品コード 635059）は、0.5 mMの溶液品である。

B/B Washout Ligandは、B/B Homodimerizerによって誘導されたタンパク質ダイマーを速やかに解離させる【半減期（T1/2）＝～10分】ための細胞膜透過性のリガンド試薬である。B/B Homodimerizerで処理した細胞から、B/B Homodimerizer含有培地を除き、1 μM B/B Washout Ligandを含む培地に交換すると、誘導したタンパク質ダイマーの解離が起こり、30分程度で完了する。
B/B Washout Ligand（製品コード 635088）は、0.5 mMの溶液品である。

多くのシグナル伝達カスケードはシグナル伝達タンパク質の相互作用により活性化される。細胞表面受容体タンパク質クラスターは細胞外因子に応答し、細胞内シグナル伝達タンパク質の動員および活性化を誘導した後、転写活性化やエフェクタータンパク質の産生が促され、最終的にタンパク質の活性化もしくは分泌を引き起こす。ダイマー化により制御されるシグナル伝達は、どの段階においてもDrmBドメインを含むタンパク質の融合により制御される。

細胞表面レセプタータンパク質のダイマー化によるシグナル伝達の活性化
DmrBドメインを融合した細胞表面受容体タンパク質は、B/B Homodimerizerの添加により初めて相互作用する。この膜透過性のリガンドは、目的タンパク質の相互作用を誘導し、下流の反応を活性化する。


B/B Homodimerizerの化学構造式


マウスモデルにおける前立腺がんの誘導
本システムを用いて、異なるFGFレセプター(FGFR1 と FGFR2)の前立腺がんにおける役割について検討された。トランスジェニックマウス（前立腺組織において、FGFR1または FGFR2の条件活性化遺伝子を発現している）に、B/B Homodimerizerを投与し、前立腺がんをモニターした。結果として、FGFR2ではなくFGFR1が前立腺がんの進行に深く関わることが示された。[Freeman, K. W., et al. (2003) Cancer Res. 63(23):8256–8563].

プログラム細胞死の誘導 (誘導性アポトーシス）
Fasレセプター(FasR)は膜貫通型タンパク質で、細胞表面に局在する。これらは、隣接した細胞（例えば細胞傷害性T細胞）の表面に存在するFasリガンド(FasL)分子により三量体化を形成し、プログラム細胞死（アポトーシス）を活性化する。FasR-FasL結合は、免疫システムやがんの進行において重要な役割を担っている。この三量体化（結果としてアポトーシスシグナル伝達カスケードを引き起こす）は、iDimerize Inducible Homodimer Systemを用いて模倣できる。FasR-DmrB融合タンパク質を発現した細胞は、B/B Homodimerizerの添加により、任意に細胞死を誘導できる。
In vivoのモデル[the MaFIA mouse; Burnett, S. H. et al. (2004) J. Leukoc. Biol. 75(4):612–623]では体系的にかつ可逆的にトランスジェニックマウスからマクロファージを除去するためにFasレセプターを使用している。

B/B Washout Ligandによるタンパク質相互作用の遊離
（A）DmrB結合ドメインと融合される２種類の蛍光タンパク質（tdTomatoとAcGFP1）を発現する双方向発現ベクターをHeLa細胞へ形質転換した。tdTomatoタンパク質はFLAGエピトープ（DYKDDDDK）タグが付けられており、効率良く免疫沈降できる。
（B）細胞を、0.1 μM B/B Homodimerizerで一晩処理を行った後、溶解し、Anti-DYKDDDDK Beads（製品コード 635686）を用いて免疫沈降を行った。0.1 μM B/B Homodimerizerと各濃度のB/B Washout Ligandを含んだバッファーでビーズを3回洗浄した。洗浄後、SDS-Sample Bufferでビーズをボイルし、遠心後、上清をポリアクリルアミドゲルで電気泳動した。
（C）抗AcGFP1抗体と、tdTomato検出のために抗FLAG抗体を用いてウェスタンブロットを行った。B/B Washout Ligandは効果的にDmrB融合タンパク質と競合し、ビーズからDmrB-AcGFP1を遊離させた。

iDimerize Inducible Homodimer System（製品コード 635068）
・pHom-1 Vector
・pHom-Mem1 Vector
・Linear Hygromycin Marker（製品コード 631625）
・Linear Puromycin Marker（製品コード 631626）
・B/B Homodimerizer

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