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Tacプロモーター（略称Ptac）またはtacベクターは、 trpオペロンとlacオペロンのプロモーターの組み合わせから合成的に作られたDNAプロモーターです。 [ 1 ]これは、大腸菌でのタンパク質生産によく使用されます。[ 2 ]
大腸菌で機能する2つのハイブリッドプロモーターが構築された。これらのハイブリッドプロモーター、tacIとtacIIは、trpプロモーターとlac UV5プロモーターの配列から派生したものである。最初のハイブリッドプロモーター（tacI）では、転写開始部位から-20位より上流のDNAはtrpプロモーター由来である。-20位より下流のDNAはlac UV5プロモーター由来である。2番目のハイブリッドプロモーター（tacII）では、プリブナウボックス内のHpa I部位の-11位より上流のDNAはtrpプロモーター由来である。-11位より下流のDNAは、ハイブリッドプリブナウボックスの一部とlacオペレーター全体を指定する46塩基対の合成DNA断片である。また、2つの固有の制限酵素部位に挟まれたシャイン-ダルガノ配列（ポータブルシャイン-ダルガノ配列）も指定している。
tacIプロモーターとtacIIプロモーターは、それぞれ脱抑制された親lac UV5プロモーターよりも約11倍と7倍、trpリプレッサーが存在しないtrpプロモーターよりも約3倍と2倍効率的に転写を誘導します。両方のハイブリッドプロモーターはlacリプレッサーによって抑制され、両方ともイソプロピル-β-D-チオガラクトシドによって脱抑制されます。したがって、これらのハイブリッドプロモーターは、大腸菌で外来遺伝子を高レベルで制御発現するのに有用です。trpプロモーターとlac UV5プロモーターとは対照的に、tacIプロモーターはコンセンサス-35配列だけでなく、コンセンサスPribnowボックス配列も持っています。これが、このハイブリッドプロモーターがどちらの親プロモーターよりも効率が高い理由かもしれません。[ 1 ]
tacプロモーターは、標的遺伝子の発現レベルを制御および増加させるために使用され、組換えタンパク質の過剰発現に用いられます。tacプロモーターは、その配列を構成する2つのプロモーター、「 t rp」と「l ac」にちなんで名付けられました。プロモーター。
細菌プロモーターは、'–35'領域と'–10'領域（プリブナウボックス）の2つの部分から構成されています。これらの2つの領域はRNAポリメラーゼのシグマ因子に結合し、下流遺伝子の転写を開始します。tacプロモーターは、 trpプロモーターの'–35'領域とlacプロモーターの'–10'領域から構成され（関連するtrcプロモーターとは1 bp異なります[ 3 ]）、tacプロモーターはIPTG（イソプロピルβ- D -1-チオガラクトピラノシド）によって誘導され、lacプロモーターやtrpプロモーターよりも高い最大遺伝子発現を可能にします。このため、組換えタンパク質の高効率タンパク質生産に適しています[ 1 ] 。外来タンパク質は宿主細胞に毒性を示す可能性があるため、'off'状態での発現の強力な抑制が重要です。
tacプロモーターは様々な用途に利用されています。tacプロモーター/オペレーター（PTACと呼ばれる）は、最も広く使用されている発現システムの1つです。PTACは、trpプロモーターの-35領域とlacUV5プロモーター/オペレーターの-10領域から構成される強力なハイブリッドプロモーターです。PTACの発現はlacIタンパク質によって抑制されます。lacI qアレルは、LacIリプレッサーの細胞内濃度を増加させるプロモーター変異であり、PTACの強力な抑制をもたらします。誘導物質IPTGの添加により、LacIリプレッサーは不活性化されます。したがって、PTACからの発現量は添加したIPTGの濃度に比例します。IPTG濃度が低いとPTACからの発現量は比較的少なくなり、IPTG濃度が高いとPTACからの発現量は多くなります。IPTG濃度を変化させることで、PTACの下流にクローニングされる遺伝子産物の量を数桁にわたって変化させることができます。[ 4 ]例えば、PTACシステムはPMAL-C2X発現内での融合タンパク質発現に使用されます。[ 5 ]