Cre-lox系統(tǒng)雖然能有效幫助我們?cè)谔囟ǖ慕M織中進(jìn)行基因敲除,但Cre重組酶表達(dá)的時(shí)間是由其啟動(dòng)子決定的。如果你希望在特定時(shí)間段人為操縱Cre重組酶的活性,比如說(shuō)要研究某個(gè)基因在小鼠發(fā)育特定時(shí)期的功能,應(yīng)該怎么辦呢?今天J博士將介紹一種時(shí)空特異性敲除系統(tǒng):Tamoxifen誘導(dǎo)型CreER重組酶。
01 什么是CreER重組酶
為了給Cre-Lox系統(tǒng)的加上可誘導(dǎo)的屬性,研究者開(kāi)發(fā)了配體依賴(lài)的CreER重組酶。
它由cre重組酶與雌激素受體(estrogen receptor, ER)的激素結(jié)合域相融合組成。在沒(méi)有雌激素類(lèi)似物Tamoxifen的作用下,CreER重組酶停留在細(xì)胞質(zhì)中,無(wú)法發(fā)揮功能;只有在與雌激素結(jié)合的條件下,CreER才可以進(jìn)入細(xì)胞核中驅(qū)動(dòng)LoxP位點(diǎn)發(fā)生重組。目前為止,CreER系統(tǒng)已經(jīng)改進(jìn)成雌激素結(jié)合域攜帶G400V/M543A/L544A三位點(diǎn)突變的CreERT2重組酶系統(tǒng),其在無(wú)誘導(dǎo)物的情況下降低了本底活性,并同時(shí)提高了Tamoxifen的敏感性和效率。
02 Tamoxifen的配制和使用劑量
如何配制和使用Tamoxifen,是CreER系統(tǒng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)中不可避免會(huì)遇到的問(wèn)題。針對(duì)這一點(diǎn),J博士總結(jié)了一些常用的方法供大家參考。
需要注意的是,不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、不同的小鼠品系以及不同的分析方法對(duì)于前期實(shí)驗(yàn)的要求往往有所差異,包括給藥劑量、給藥頻率和方式等。因此,下述方法只是一個(gè)參考,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往還應(yīng)根據(jù)參考文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)預(yù)實(shí)驗(yàn),以確定最佳方案。
▲ Tamoxifen的配制
將Tamoxifen溶解在玉米油中,終濃度為20 mg/ml,并在37 ℃下?lián)u晃過(guò)夜。需注意Tamoxifen對(duì)光敏感,在制備和儲(chǔ)存過(guò)程中需要避光處理。Tamoxifen溶解后可短暫保存于4 ℃,長(zhǎng)期保存需存放在-20 ℃。
▲ Tamoxifen使用劑量
Tamoxifen可以通過(guò)腹腔注射、灌胃、飲食/飲水等方式進(jìn)行給藥,不同的方法所需要注意的點(diǎn)不盡相同。
① 腹腔注射給藥
● 優(yōu):劑量精準(zhǔn)
● 缺:對(duì)小鼠壓力大,需要熟練操作
成年鼠誘導(dǎo)時(shí)需按體重確定注射劑量,約75 mg/kg小鼠體重。每24小時(shí)注射一次,連續(xù)2~5天,在最后一次注射結(jié)束后7天便可開(kāi)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
● 對(duì)于需要胚胎期誘導(dǎo)的小鼠,可以對(duì)孕鼠按上述劑量進(jìn)行1~2天Tamoxifen腹腔注射。但是需注意Tamoxifen會(huì)影響胎兒發(fā)育和生產(chǎn),誘導(dǎo)的時(shí)間盡量選擇孕晚期,并同時(shí)注射孕酮來(lái)減少流產(chǎn)概率。
● 除以上建議的劑量以外,J博士還整理了部分文獻(xiàn)中對(duì)孕鼠和新生小鼠給藥方式[1],供大家參考使用:
② 灌胃給藥
● 優(yōu):較飲食/飲水而言劑量準(zhǔn)確,較腹腔注射而言對(duì)小鼠壓力小
● 缺:操作耗費(fèi)時(shí)間,同樣需要熟練操作
● 同樣需要按體重給藥,約75 mg/kg小鼠體重,每24小時(shí)灌胃一次,連續(xù)5天。
③ 飲食/飲水給藥
● 優(yōu):對(duì)小鼠造成壓力最小
● 缺:易受小鼠飲食習(xí)慣影響,且在水中溶解度低,誘導(dǎo)時(shí)間需較長(zhǎng)
● 與腹腔注射和灌胃相比,飲食/飲水需要長(zhǎng)達(dá)幾周的誘導(dǎo)時(shí)間,在此期間體重也可能會(huì)比正常水平下降10%~15%。
注意事項(xiàng)
● Tamoxifen不溶于水,需溶于酒精和玉米油中。
● 對(duì)照組小鼠需要同步進(jìn)行不含Tamoxifen的玉米油溶液給藥。
● Tamoxifen處理組和未處理小鼠應(yīng)該分籠飼養(yǎng),舐舔Tamoxifen懸浮液、梳毛或吞食行為可能會(huì)導(dǎo)致Tamoxifen意外攝入并誘導(dǎo)敲除。