2018年の文献(1)で細胞内の内在性タンパク質を直接分解する、Trim-Away法が紹介されました。特定のタンパク質を迅速かつ選択的に除去する技術で、細胞生物学や遺伝子治療の分野で注目されています。
Trim-Away法の概要
目的のタンパク質に対する抗体を細胞にエレクトロポレーションします。細胞内に導入された抗体は、抗原となるタンパク質と結合します。その後、抗体のFc部位と結合するTRIM21が抗体に結合し、TRIM21のE3リガーゼ活性により、目的のタンパク質および抗体がユビキチン化され、プロテアソーム依存的に分解されます(図1)。

図1. Trim-Awayの仕組み
抗体の導入後、数十分でタンパク質の分解が確認でき、3日間タンパク質の分解が持続することも確認されています(1)。
これまでは、ゲノム編集やsiRNAで間接的にタンパク質をノックダウンできましたが、Trim-Awayは、直接タンパク質を除去するという点で非常に興味深い方法です。
Trim-Awayの実験方法
特別な試薬は必要ありませんが、抗体を細胞に導入する方法として、エレクトロポレーション法が用いられています(1)(2)(3)(4)。また、抗体の代わりに抗体発現ベクターを導入している文献もあります(5)。
TRIM21の発現が低い細胞の場合は、TRIM21安定発現株の使用やTRIM21発現ベクターを抗体と同時導入することでタンパク質分解できます。
文献(1)の概要
細胞:NIH3T3(TRIM21安定発現株)、HEK293(TRIM21安定発現株)、マウス卵母細胞など
抗体:GFP、Eg5、Pericentrinなど
導入方法:エレクトロポレーション(Invitrogen™ NeonTM Electroporation System)、マイクロインジェクション
参考文献
(1)
Clift, D., So, C., McEwan, W.A.et al.
Acute and rapid degradation of endogenous proteins by Trim-Away.
Nat Protoc 13, 2149-2175 (2018)
(2)
Zeng, J., Filipa, A. et al.
Target-induced clustering activates Trim-Away of pathogens and proteins
Nat Struct Mol Biol. 2021 March 01; 28(3): 278-289
(3)
Kiss, L., Rhinesmith, T., et al.
Trim-Away degrades lysine-less substrates without requiring ligase autoubiquitination bioRxiv. 2022
(4)
Kiss, L., Rhinesmith, T., et al.
Trim-Away ubiquitinates and degrades lysine-less and N-terminally acetylated substrates Nature Communications. 2023
(5)
Yang, F., Yang Y., et al.
A Nanobody-based TRIM-away targets the intracellular protein degradation of African swine fever virus
Virology, 2024
(6)
Gekko, Nomura et al.
Redistribution of fragmented mitochondria ensures symmetric organelle partitioning and faithful chromosome segregation in mitotic mouse zygotes
eLife, 2025
Invitrogen™ NeonTM NxT Electroporation Systemの紹介
Trim-Awayの文献で抗体導入に用いられているNeon Electroporation Systemの後継機種です。抗体以外に核酸(Plasmid、siRNA、mRNAなど)の導入やゲノム編集にもご使用いただけます。
特長
・チップ式:ハイスループットに適しており、8連ピペットも使用可能
・低毒性:電極が金メッキされていることから細胞生存率が高い
・広範囲の細胞数に対応:2×104個から6×106個に対応
・プロトコルが充実:細胞種に応じて、150種以上のバリデーションされた条件内蔵

Neon NxT Electroporation System
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