帶你全面了解腺病毒(adenovirus, Ad)包裝體系之包裝系統(tǒng)
??腺病毒(adenovirus, Ad)是一種高效的基因載體工具,應(yīng)用范圍廣,動物實驗和細胞實驗均適用,尤其對于一些比較難感染上的原代細胞或懸浮細胞都有著較好的感染能力。那么腺病毒載體是怎么得到的呢?小編將分兩期為大家介紹下腺病毒載體包裝系統(tǒng)及其包裝過程。
一、?什么是腺病毒載體
腺病毒(adenovirus,Ad)最初由W. P. ROWE等人在人腺樣體中分離得到并命名,這是一種直徑為70-100nm、無包膜的線狀雙鏈DNA病毒,基因組大小約為36kb。目前已知的人腺病毒血清型有50多種。其中基于人腺病毒5型(Ad5)改造的載體使用較為廣泛,其特點是人為地刪除了E1和E3基因,導(dǎo)致腺病毒失去復(fù)制能力和一定程度上降低免疫原性,使得Ad5成為一種廣泛、安全、有效的基因運輸載體。
二、??腺病毒載體種類
(1)按病毒載體基因組缺失分為三代:
第一代腺病毒載體:第一代載體只去除了E1和E3基因,大大降低病毒復(fù)制可能的同時增加了載體容量,使其只能在表達E1基因的細胞中進行包裝和復(fù)制。包裝出毒率和滴度都比較高。但由于保留了大部分病毒基因,導(dǎo)致免疫原性高。第一代腺病毒載體是我們目前常用的腺病毒載體。
圖1 第一代腺病毒載體示意圖
第二代腺病毒載體:在第一代載體的基礎(chǔ)上更多地去除了E2A和E4基因,這樣不僅降低了腺病毒載體的免疫原性,安全性更高,還增加了載體容量。但包裝難度增大,出毒率和滴度也隨之下降。
圖2 第二代腺病毒載體示意圖
第三代腺病毒載體:這一代載體則只保留了5’端和3’端的ITR結(jié)構(gòu)以及5’端的包裝信號,極大增加了載體容量,可容納達35 kb的外源基因,免疫反應(yīng)極弱,對動物實驗的影響最小。包裝過程需要腺病毒突變體作為輔助病毒參與包裝。
圖3 第三代腺病毒載體示意圖
(2)漢恒生物腺病毒載體分兩種:
因此,漢恒生物目前也是采用的第一代腺病毒載體。常規(guī)的腺病毒載體Ad5通過其表面的纖突蛋白Fiber識別細胞表面的CAR受體來感染細胞,通常這已經(jīng)能做到高效感染對絕大部分細胞,但是仍有一些極難感染上的免疫細胞或血液類細胞。漢恒生物針對這一情況開發(fā)了Ads載體,對Ad5的纖突蛋白Fiber進行嵌合型改造和篩選,最終獲得了能高效感染懸浮細胞和原代T細胞的專用腺病毒載體。
表1 漢恒生物腺病毒載體種類
圖4 漢恒懸浮細胞專用腺病毒ads感染白血病細胞效果
三、?腺病毒包裝系統(tǒng)
腺病毒載體的包裝系統(tǒng)主要有兩種:AdMax系統(tǒng)和Adeasy系統(tǒng)。這兩種包裝系統(tǒng)都是二質(zhì)粒系統(tǒng),即需要一個骨架質(zhì)粒和一個攜帶外源基因的穿梭質(zhì)粒;都需要能夠表達E1基因的293A細胞作為包裝細胞,另外293A細胞為單層細胞有利于空斑的形成和觀察。AdMax和Adeasy的主要區(qū)別在于病毒基因組重組的過程不同:
AdMax系統(tǒng):病毒基因組重組過程簡單,骨架質(zhì)粒和穿梭質(zhì)粒直接轉(zhuǎn)染至293A細胞中重組即可。
圖5 AdMax系統(tǒng)腺病毒質(zhì)粒基因組重組示意圖
Adeasy系統(tǒng):該系統(tǒng)是在細菌中進行的。首先骨架質(zhì)粒整合到BJ5183感受態(tài)細胞中,再將穿梭質(zhì)粒線性化后轉(zhuǎn)化到BJ5183,二者則在BJ5193中重組,驗證重組效果后,轉(zhuǎn)至Stbl3感受態(tài)細胞大量制備重組質(zhì)粒,再線性化后,即可轉(zhuǎn)入包裝細胞進行包毒。
圖6 Adeasy系統(tǒng)腺病毒質(zhì)?;蚪M重組示意圖
可見,AdMax包裝系統(tǒng)操作簡便、包裝周期短,且出毒率高,但會存在重組假陽性的風(fēng)險。而Adeasy的包裝過程較為復(fù)雜,周期長,但其包裝成功率高,假陽性低,也是我們主要使用的包裝系統(tǒng)。
?????? 本期關(guān)于腺病毒載體的包裝系統(tǒng)就先介紹到這里,后面小編將繼續(xù)為大家介紹腺病毒的具體包裝過程,敬請關(guān)注!另外大家若有構(gòu)建腺病毒載體需求,歡迎與咱們聯(lián)系~