慢病毒包装基础原理&实验

  最近需要用到慢病毒包装目的基因进行表达,这篇笔记就是简单的记录了一下我的慢病毒相关知识的学习~


Background

  慢病毒载体(lentivirus vector, LV)是一类来源于逆转录病毒的载体,慢病毒之所以是称为慢病毒,是因为感染的主要临床特点是在出现典型的临床症状以前,经历较长的潜伏期,之后缓慢发病。
  1:最经典的慢病毒是由HIV病毒改造而来,而且HIV-1/HIV-2系统也得到了广泛的应用,除了HIV病毒系统以外,后续还有猿类免疫缺陷病毒(simian immunodeficiency virus, SIV)载体系统、猫免疫缺陷病毒(felines immunodeficiency virus, FIV)载体系统等。

  2:慢病毒的病毒结构
  病毒结构蛋白gag、pol和env。gag基因编码病毒的核心蛋白如核衣壳蛋白(p7)、内膜蛋白(p17)和衣壳蛋白(p24);pol基因编码病毒复制相关的酶;env基因编码病毒包膜糖蛋白。
  病毒调节蛋白rev,tat。rev主要参与蛋白调节的表达水平,tat参与蛋白转录的控制,与病毒的长末端重复序列(long terminal repeats, LTRS)结合后促进病毒的所有基因的转录。
  四个辅助蛋白,即vif、vpr、vpu、nef,帮助病毒包装完成

慢病毒包装基础原理&实验_第1张图片
慢病毒的病毒基因

How?----慢病毒表达体系

  讲了基本的原理,那么慢病毒是如何包装的?根据上面的知识点是只需要表达这些病毒结构的蛋白就对了嘛?如何去实现呢?
  把这些基因都整合到病毒的表达载体质粒上,然后利用质粒表达各部分基因,就可以组装成病毒了!

  Q:如何保证包出来的病毒不会有生化危险呢?因为这些可是HIV的病毒体系呀
  A:将病毒体系拆分一下,病毒表达体系有2质粒系统,3质粒系统,4质粒系统。

  Q:这些质粒系统有什么区别呢?
  A:他们的安全系数不一样,2质粒系统和3质粒系统有可能产生有活性的病毒,4质粒系统主要是:pGag/Pol、pRev、pVSV-G,此外,还有一个可以放置目的基因序列的载体。这个体系产生活性病毒的可能被大大降低。(5′端LTR被替换成了CMV,3′端LTR被换成了SV40 ployA 这两个都是可以增强表达,减低病对人体毒危害性)

我们来看一个4质粒系统的
pMDLg/RRE:这个质粒携带了gag,pol,rre元件


慢病毒包装基础原理&实验_第2张图片
质粒一 pMDLg/RRE

pRSV-Rev :这个质粒携带了,rsv,rev元件


慢病毒包装基础原理&实验_第3张图片
质粒二 pRSV-Rev

vsvg质粒:携带了vsvg元件,CMV启动子等
慢病毒包装基础原理&实验_第4张图片
质粒三:vsvg质粒

核心质粒:携带了SV40, RRE,CMV,目的序列
慢病毒包装基础原理&实验_第5张图片
核心质粒

拥有了这四个质粒以后,就可以去准备慢病毒的包装实验了,

pre:一定要用去内毒素的试剂盒去提质粒,如果质粒没有去内毒素的话,会很大的影响转染的效率。可能会导致结果失败!

(什么是内毒素?它是革兰氏阴性菌的细胞膜上的一种脂,伴随着细胞的死亡会大量的释放出来,如果进入到细胞内的话会影响细胞活性)

我用的是lip2000包病毒,根据lip2000的说明书进行操作。附上说明书https://wenku.baidu.com/view/6fc64b4adaef5ef7bb0d3c0b.html?rec_flag=default

Ref:
1:慢病毒载体及其研究进展https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6000409/
2:lip2000说明书
https://wenku.baidu.com/view/6fc64b4adaef5ef7bb0d3c0b.html?rec_flag=default
3:慢病毒包装实验参考https://wenku.baidu.com/view/deca10fd770bf78a652954f1.html?rec_flag=default&sxts=1564996921080


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