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방법 논문

차폐 및 타겟팅에 대 한 유전과 화학 Capsid 수정 아 데 노비 루스 기반 유전자 전달 벡터의 결합

8.2K 조회수

DOI:

10.3791/58480

2018년 10월 26일

이 논문에서

요약

여기에 설명 된 프로토콜 연구자를 특별히 선택 된 사이트에 아 데 노비 루스 capsids 간단한 화학 수정에 있습니다. 차폐 된 아 데 노 바이러스 벡터 입자 대상이 유전자 전달 벡터 생성 될 수 있습니다, 그리고 벡터 호스트 상호 작용은 공부 될 수 있다.

초록

아 데 노 바이러스 벡터는 유전자 백신 접종과 oncolytic virotherapy 위한 강력한 도구입니다. 그러나, 그들은 특히 vivo에서 배달 후 여러 원치 않는 벡터-호스트 상호 작용 하는 경향이 있다. 정의 된 벡터 표면 수정 수행 하는 경우 원치 않는 벡터-호스트 상호 작용에 의해 부과 된 제한 에서만 수 합의 극복할 수입니다. 이러한 수정에는 원치 않는 상호 작용에서 입자의 차폐 및 새로운 ligands의 도입에 의해 대상으로 포함 됩니다. 여기에 제시 된 프로토콜의 목표 생성 하 리더를 사용 하는 차폐 하 고, 원하는 경우, 인간의 아 데 노 바이러스 유전자 전달 벡터 또는 oncolytic 바이러스 대상이 변경. 프로토콜에는 아 데 노 바이러스 벡터 capsids 표면 합성 고분자, 탄수화물, 지질, 또는 다른 생물학 또는 화학 moieties의 특정 화학 첨부 하 여 수정 하는 연구자 수 있게 된다. 이해 고의 비보에 아 데 노 바이러스 벡터의 배달에 대 한 장벽을 극복 하 보였다 결합 된 유전과 화학 capsid 수정의 최첨단 기술을 설명 합니다. 생물학적으로 활성 바이러스 또는 바이러스 유래 벡터가 특정 화학 반응을 수행 하기 위한 중요 한 단계는 상세 하 고 주석 설명 제공 됩니다. 프로토콜에서 설명 하는 기술 (자연스럽 게 결 석) 시스테인의 유전자 도입에 따라 파생 하는 아 데 노 바이러스 벡터의 솔벤트 노출 반복으로 잔류물. 이 시스테인 잔류물, 높은 titers 벡터의 생산, 후 악용 될 수 있는 매우 특정 하 고 효율적인를 벡터 다양 한 물질 클래스에서에서 분자의 화학식 화학 결합에 대 한 특정 화학 반응성을 제공 입자입니다. 중요 한 것은,이 프로토콜 아 데 노 바이러스 벡터 capsids의 다른 (비-thiol 기반) 화학 수정의 광범위 한 다양 한 수행 하 쉽게 적응 될 수 있다. 마지막으로, 그것은 가능성이 그 비 싸여 바이러스 기반 유전자 전달 벡터 보다 다른이 프로토콜의 기초에서 아 데 노 바이러스를 수정할 수 있습니다.

서론

Adenoviruses (광고), Adenoviridae, 가족의 구성원은 비 싸여 DNA 바이러스의 70 이상 종류를 지금까지 확인 된 (http://hadvwg.gmu.edu) 되었습니다. Hemaglutination 속성, 게놈 구조 및 시퀀싱 결과 따라 70 광고 종류 7 종 (인간의 adenoviruses g A)1,2로 나눌 수 있습니다. 인간의 광고 게놈 크기에서 38 kb 이며 icosahedral nucleocapsid3에 의해 캡슐. 그들의 풍부 때문에 capsid 단백질 hexon, penton 기지와 섬유는 모두 라고 하 주요 capsid 단백질. 가장 풍부 하 고 큰 capsid 단백질 hexon 12 hexon homotrimers,45의 구성 된 각 20 capsid 측면을 형성 한다. 펜 톤, 각 icosahedral 가장자리 (정점)에 있는 펜 톤 베이스의 pentamers의 구성 되어 있으며 당화 섬유 trimers5,

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프로토콜

참고:에서 다음과 같은, geneti 화학 PEGylation 벡터 세부 사항에 설명 하는 광고에 대 한 프로토콜. PEG moiety의 특정 연결을 사용 하려면 Ad5 벡터는 미리 유전자 이전 간행물36의 경우와 maleimide 활성화 못에 설명 된 대로 하이퍼 루프 5에서 hexon 단백질에 시스테인 잔류물을 도입 하 여 수정 화합물 화합물 커플링으로 사용 됩니다.

1. CsCL 단계 기울기로 벡터 정화에 대 한 버퍼의 준비

  1. 아 데 노비 루스 버퍼 (광고-버퍼)의 400 mL 50 mM HEPES (4.76 g/400 mL)을 추가 하 여 준비 및 150 m m NaCl (3.504 g/400 mL) 이중 증 류 물 (ddH2O). 350 mL이이 버퍼의 다음 3 개의 광고 버퍼 이체 준비 필요 합니다.
    1. 변형 a: 150ml 광고 버퍼의 pH 7.6 NaOH로 조정 합니다.
    2. 변형 b: 50 ml 10 mM TCEP [tris(2-carboxyethyl)phosphine), 0.143 g]의 최종 농도 추가 하 고 HCl로 pH 7.2에 조정.
    3. 변형 c: 150 mL에 0.5 m m TCEP (0.022 g....

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결과

그림 2 는 성공적인 벡터 생산을 나타내는 293 (HEK 293) 셀에 cytopathic 효과 (CPE)의 예를 보여 줍니다. 세포는 바이러스 벡터와 접종 후 40-48 시간 형태 (그림 2C)을 표시 합니다. 수확에 대 한 올바른 timepoint 세포 세포의 용 해에 의해 바이러스 입자를 잃지 않는 및 유전자 도입된 thiol 그룹의 산화 방지를 위해 결정적 이다. 벡터 입자 세포 세포의 용 해에 의해 매체에 발표는, 유전자 도입된 thiols 거의 즉시 산화 되 고, 그리고 그것을 정화 하 고 화학적으로 그들을 수정 하기가 될 것입니다.

그림 3 은 모범적인 CsCl 밴드를 보여준다. 불연속 Cs.......

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토론

유전자 도입된 시스테인 수정할 수 있습니다 화학적 효율은 일반적으로 80-99%, 그리고 특정 변수가이 효율에 영향을 미칠. 첫째, 그것은 파라마운트 유전자 도입된 시스테인 조기 산화를 받게 하지 않습니다. 프로듀서 셀의 환 환경에서 잘 보호 되 고, 하는 동안 그것은 화학 수정 동안 프로듀서 셀에서 벡터 입자를 해제 한 후 비 산화 환경 제공 하기. 이 위해 시 약을 줄이고 0.1-10 mM에서 농도에서 사용할 수 있습니다 그리고 maleimide 활성화 화합물과 쉽게 반응 thiol 그룹을 포함 하지 않는 환 약을 사용 해야 하는. 둘째, maleimide 활성화 화합물을 사용 하 여, 커플링 반응 중 pH 넘지 말아야 한다 7.35, pH 7.4 반응의 특이성을 줄일 수 있는 보다 큰의 이후. 셋째, 어떤 경우에, 아민 프리 버퍼 (예를 들어, HEPES, PBS) 반응에 사용 되어야 한다. 메모의 시스테인-베어링 벡터 입자 이중 CsCl 설명, 다음 HEPES/10% 글리세롤 화학 수정 이전에 저장 된으로.......

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공개 사항

저자는 공개 없다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Vector 정제 및 화학 변형
Argon 가스Air liquide지역 가스 딜러
액체 질소Air liquide지역 가스 딜러
500 mL 원심분리기 튜브Corning431123
Stericup Express Plus 0.22 µ mMilliporeSCGPU02RE
Tris(2-카르복시에틸) 포스핀(TCEP)Sigma-AldrichC4706-10g
2mL(3mL) Norm Ject(주사기)Henke Sass Wolf4020.000V0
일회용 미세 입자 바늘(노란색 0.9 x 40mm)Henke Sass Wolf4710009040
염화세슘 99.999% 울트라 품질Roth8627.1
실리카 겔 비드ApplichemA4569.2500
메톡시폴리에틸렌 글리콜 말레이미드 - 750 (PEG mal-750)Iris Biotech는 실리카 겔 비드에 -80 °에 저장합니다. C
13.2 mL 울트라 클리어 초원심분리기 튜브Beckman Coulter344059후드에서만 열림
PD-10 크기 배제 크로마토그래피 컬럼GE Healthcare17-0851-014 °에 보관; C
HepesAppliChemA1069.1000
SDS UltrapureAppliChemA1112,0500
글리세롤AppliChemA1123.1000
NameCompany카탈로그 번호Comments
세포 배양용 재료
DPBSPAN BiotechP04-36500
DMEMPAN BiotechP04-03590
Trypsin/EDTAPAN BiotechP10-0231SP
FBS GoodPAN BiotechP40-37500
페니실린/스트렙토마이신PAN BiotechP06-07100
Biosphere 필터 팁 (다양한 크기)Sarstedt
혈청학 피펫 (다양한 크기)Sarstedt
반응 튜브 (다양한 크기)Sarstedt
TC 플레이트 15cmSarstedt83.3903
NameCompany카탈로그 번호코멘트
은 염색 프로토콜 재료
MethanolJ.T.Baker8045
에탄올 절대AppliChem1613,2500PE
아세트산AppliChemA0820,2500PE
포름알데히드 37%AppliChemA0877,0250
에탄올 앱솔루트AppliChemA1613,2500PE
티오황산나트륨AppliChem1,418,791,210
질산은AppliChemA3944.0025
탄산나트륨AppliChemA3900,0500
NameCompany카탈로그 번호코멘트<
strong>특수 실험실 장비
DesiccatorNalgene5311-0250
Megafuge 40Heraeus
Roter for Megafuge TX750 + 500 mL 튜브용 어댑터 및 뚜껑Heraeus
수조기존
초원심분리기 예: Optima XPN-80Beckman Coulter
적합한 Ultrazentrifuge Rotor 예: SW41Beckman Coulter
pH -Meter클램프
스탠드기존
구스넥 램프기존
오버 헤드 로터기존
열 블록기존
광도계 (OD 260)기존
가 있는 기존

참고문헌

  1. Benko, M., Harrach, B. Molecular evolution of adenoviruses. Current Topics in Microbiology and Immunology. , 3-35 (2003).
  2. Davison, A. J., Benko, M., Harrach, B. Genetic content and evolution of adenoviruses. Journal of Genetic Virology. 84, 2895-2908 (2003).
  3. Rowe, W. P., Huebner, R. J., Gilmore, L. K., Parrott, R. H., Ward, T. G.

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