“老牌工具”慢病毒如何實現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)的基因表達調(diào)控?
前面一期,小編為大家介紹了慢病毒的來歷及常用包裝體系,作為“馳騁”生物科研界多年的“金牌”工具,慢病毒在基因遞送方面的應用極廣極深。然而,你知道慢病毒是怎么實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的基因遞送的嗎?萬變不離其宗,究其根本還是得了解慢病毒侵染細胞的過程。本期小編整理了慢病毒在細胞內(nèi)實現(xiàn)基因持續(xù)穩(wěn)定調(diào)控的詳細路徑,希望能對大家的實驗有所幫助~
在當下工具慢病毒包裝的主流體系-第二代包裝體系中,骨架質(zhì)粒和包膜質(zhì)粒在包裝細胞中表達翻譯出的病毒蛋白作為病毒的結構組分或必要酶類等形式參與病毒裝配,其相關基因并不會攜帶到工具病毒的基因組中。而穿梭質(zhì)粒則包含工具病毒基因組的必要元件,其產(chǎn)物以RNA的形式參與到成熟病毒顆粒的裝配中。由此即可在工具細胞中產(chǎn)生攜帶目的基因但不具備復制能力及致病基因的重組病毒顆粒。
1.?病毒吸附與識別
??HIV病毒粒子通過其表面的糖蛋白吸附至宿主細胞上的受體,病毒包膜上的糖蛋白gp120(由Env基因編碼)與宿主細胞表面的CD4受體、一個共受體結合,這種連續(xù)的結合觸發(fā)了病毒和宿主細胞膜的融合,隨后將病毒衣殼釋放至宿主細胞的細胞質(zhì)中。注:慢病毒工具載體的包膜為VSV-G蛋白,用其取代Env成為包膜蛋白有三方面的意義:VSV-G蛋白的受體是在細胞膜上廣泛表達的磷脂酰絲氨酸,相較于Env僅能被CD4受體識別,VSV-G包被的工具病毒宿主范圍更加廣泛;VSV-G蛋白比逆轉(zhuǎn)錄病毒或者慢病毒的env蛋白更加穩(wěn)定,因此通過VSV-G蛋白“假型化”的病毒可以進行超離濃縮,從而獲得更高的滴度;安全性進一步提高。
2.?病毒脫殼
病毒一旦進入細胞,其衣殼遭遇“脫殼”,在此期間大多數(shù)的衣殼脫落,而核衣殼、整合酶以及一小部分基質(zhì)仍連在一起。
3.?逆轉(zhuǎn)錄
隨著脫殼過程的不斷進行,病毒基因組RNA(gRNA)逆轉(zhuǎn)錄成互補DNA(cDNA),新合成的病毒cDNA以先導整合復合體(PIC)的形式保持與病毒和細胞蛋白的聯(lián)系。
4.?入核
當逆轉(zhuǎn)錄全部完成之后,一段長度約為100 nt的三鏈DNA(被稱為中心DNA瓣)在cPPT/CT區(qū)域形成,它是病毒DNA核運輸所必需的,PIC通過核孔復合體(NPC)進入細胞核內(nèi)。
5.?基因組整合
一旦進入細胞核內(nèi),PIC即發(fā)生解體,HIV整合酶將攜帶目的基因的病毒基因組整合到宿主細胞的基因組中。整合完成后即可實現(xiàn)在宿主細胞中穩(wěn)定持續(xù)表達目的基因。慢病毒傾向整合到染色體中的內(nèi)含子區(qū)域(表達基因富含內(nèi)含子)。
6.?病毒基因組轉(zhuǎn)錄與表達
整合之后的HIV基因組轉(zhuǎn)錄涉及RNA聚合酶II(RNAP II)與病毒蛋白Tat以及一些宿主蛋白共同合作?;蚪M5’LTR作為轉(zhuǎn)錄的聯(lián)合增強子和啟動子結合宿主細胞RNA聚合酶II后,病毒基因組開始轉(zhuǎn)錄。整合后的病毒基因的轉(zhuǎn)錄開始于5’LTR中R區(qū)的第一個核苷酸,多聚腺苷酸化發(fā)生在3’LTR中R區(qū)的最后一個核苷酸。產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄本通過與細胞內(nèi)mRNA相同的機制由細胞核運輸?shù)郊毎|(zhì)中。一經(jīng)進入細胞質(zhì)中,則會利用宿主的相關機制進行翻譯表達。
至此工具慢病毒實現(xiàn)基因遞送的全部過程介紹完畢,后續(xù)小編會持續(xù)為大家?guī)砀嗦《緫酶韶洠埓蠹页掷m(xù)關注。漢恒生物專營病毒工具十余載,可提供各種成品高質(zhì)量慢病毒工具、慢病毒包裝系統(tǒng)以及相關產(chǎn)品,歡迎大家隨時咨詢!