Методическая статья

Очистка рекомбинантных вирусных частиц из трансфицированных клеток почек человека

65 просмотров

31 августа 2026 г.

В этой статье

Аннотация

Источник: Дин Дж. и др., Подготовка rAAV9 для гиперэкспрессии или нокдауна генов в сердцах мышей. J. Vis. Exp. (2016)

В данном видео показана очистка рекомбинантных вирусных частиц из трансфицированных клеток почек человека. Вирус высвобождается путем лизиса при замораживании-оттаивании и очищается с использованием градиентов иодиксанола с фильтрацией при помощи блок-сополимера.

Протокол

  1. Трансфекция клеток HEK293 плазмидами рекомбинантного аденоассоциированного вируса 9 (rAAV9)
    1. Приготовьте раствор линейного полиэтиленимина (PEI) с концентрацией 1 µg/µl. Растворите порошок PEI в безэндотоксинной dH2O, предварительно нагретой до 70-80 °C. После охлаждения до комнатной температуры (RT) доведите pH раствора до 7.0 с помощью 1 M соляной кислоты (HCl). Стерилизуйте раствор путем фильтрации (0.22 µm). Разлейте стоковый раствор PEI (1 µg/µl) по аликвотам (1,400 µl/пробирка) и храните при -20 °C.
    2. Культивируйте клетки HEK293 в модифицированной Дульбекко среде Игла (DMEM) с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS) и 1% пенициллина/стрептомицина. Инкубируйте клетки при 37 °C в инкубаторе с содержанием диоксида углерода (CO2) 5 ± 0.5%.
    3. В день 0, за 18-20 ч до трансфекции, посейте клетки HEK293 в десять 150-мм чашек, разделив клетки при слиянии > 90% в разведении 1:2.
      ПРИМЕЧАНИЕ: К 1-му дню клетки должны достичь 90% слияния.
    4. В день 1 проведите трансфекцию клеток HEK293 плазмидой rAAV9 (например, конструкциями rAAV9.cTNT::GFP или rAAV6.U6::shRNA), плазмидой Ad-Helper и плазмидой AAV-Rep/Cap с использованием PEI.
      1. Для 10 чашек с клетками при 90% слиянии смешайте в 50-мл центрифужной пробирке 70 µg плазмиды AAV-Rep/Cap, 70 µg плазмиды pfrAAV9 и 200 µg плазмиды Ad-helper.
      2. Если степень слияния клеток ниже, пропорционально скорректируйте количество ДНК. Например, при слиянии 75% уменьшите количество ДНК пропорционально (75/90 от количества, указанного в шаге 2.4.1): смешайте в 50-мл центрифужной пробирке 70 x 75/90 = 58.3 µg плазмиды AAV-Rep/Cap, 70 x 75/90 = 58.3 µg плазмиды rAAV9 и 200 x 75/90 = 166.7 µg плазмиды Ad-Helper.
      3. Добавьте в 50-мл пробирку 49 мл DMEM комнатной температуры (без FBS) и тщательно перемешайте.
      4. Добавьте 1,360 µl раствора PEI, чтобы соотношение PEI:ДНК (v/w) составило 4:1. Тщательно перемешайте. Инкубируйте при комнатной температуре в течение 15–30 мин.
      5. Добавьте по 5 мл смеси, приготовленной в шаге 1.4.4, в каждую 150-мм чашку (всего 50 мл смеси на десять 150-мм чашек).
    5. Культивируйте клетки в инкубаторе при 37 °C и 5 ±0.5% CO2 в течение 60-72 ч.
  2. Сбор трансфецированных клеток HEK293 и очистка векторов rAAV9
    1. Соберите клетки через 60-72 ч после трансфекции. Отделите клетки от поверхности и суспендируйте их в чашках, несколько раз прокачивая их пипеткой вместе с культуральной средой. Перенесите все клеточные суспензии в стерильные 50-мл пробирки.
    2. Центрифугируйте клетки при 500 x g в течение 5 мин. Ресуспендируйте клеточный осадок в каждой пробирке в 5 мл фосфатно-солевого буфера (PBS) и объедините все суспензии в одну 50-мл пробирку.
    3. Центрифугируйте клетки при 500 x g в течение 5 мин. Удалите супернатант. На этом этапе клеточный осадок можно хранить при -80 °C или немедленно приступить к очистке AAV из осадка, как описано в шагах 2.4-2.15.
    4. Приготовьте лизирующий буфер: 150 mM хлорида натрия (NaCl) и 20 mM гидрохлорида трис(гидроксиметил)аминометана (Tris-HCl, pH 8.0). Стерилизуйте путем фильтрации (0.22 µM). Храните буфер при 4 °C.
    5. Ресуспендируйте осадок в 10 мл лизирующего буфера.
    6. Заморозьте лизат при -80 °C или в бане с сухим льдом и этанолом, затем разморозьте при 37 °C. Перемешайте на вортексе в течение 1 мин. Повторите цикл замораживания и размораживания лизата 3 раза.
    7. Добавьте в размороженный лизат раствор хлорида магния (MgCl2) (до конечной концентрации MgCl2 в лизате 1 mM). Добавьте нуклеазу до конечной концентрации 250 U/ml. Инкубируйте при 37 °C в течение 15 мин для растворения агрегатов ДНК/белков.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Если после обработки нуклеазой или эндонуклеазой агрегаты ДНК/белков не растворились, гомогенизируйте лизаты в гомогенизаторе Даунса 20 раз.
    8. Центрифугируйте образец при 4,800 x g в течение 20 мин при 4 °C. Соберите супернатант.
    9. Тем временем приготовьте раствор градиента иодиксанола:
      1. Приготовьте 17% раствор градиента, смешав 5 мл 10x PBS, 0.05 мл 1 M MgCl2, 0.125 мл 1 M хлорида калия (KCl), 10 мл 5 M NaCl и 12.5 мл среды для градиента плотности. Доведите общий объем до 50 мл с помощью H2O.
      2. Приготовьте 25% раствор, смешав 5 мл 10x PBS, 0.05 мл 1 M MgCl2, 0.125 мл 1 M KCl, 20 мл среды для градиента плотности и 0.2 мл 0.5% (w/v) фенолового красного. Доведите общий объем до 50 мл с помощью H2O.
      3. Приготовьте 40% раствор, смешав 5 мл 10x PBS, 0.05 мл 1 M MgCl2, 0.125 мл 1 M KCl и 33.3 мл среды для градиента плотности. Доведите общий объем до 50 мл с помощью H2O.
      4. Приготовьте 60% раствор, смешав 0.05 мл 1 M MgCl2, 0.125 мл 1 M KCl, 50 мл среды для градиента плотности и 0.1 мл 0.5% (w/v) фенолового красного.
    10. С помощью иглы и шприца внесите раствор градиента иодиксанола в полипропиленовую пробирку, начиная снизу, в следующем порядке: 5 мл 17%, 5 мл 25%, 5 мл 40% и 5 мл 60%. Сверху на градиент нанесите весь лизат, полученный в шаге 3.8 (14-16 мл). Таким образом, градиент снизу вверх будет состоять из слоев 60%, 40%, 25%, 17% и слоя лизата. Заполните пробирку лизирующим буфером и закройте пробкой.
    11. Центрифугируйте при 185,000 x g в течение 90 мин при 16 °C.
    12. Соберите вирусную фракцию (40% слой) с помощью шприца. Введите иглу (21G) на границу раздела между 40% и 60% фракциями, аспирируя только 40% слой.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте аспирации 25% слоя.
    13. Смешайте вирусную фракцию со стерильным раствором PBS с полиоксиэтилен-полиоксипропиленовым блок-сополимером (стоковый раствор 10% полиоксиэтилен-полиоксипропиленового блок-сополимера, разведенный в PBS 1:10,000) до общего объема 15 мл. Перенесите смесь в фильтрующую пробирку (порог отсечения MW = 100 kD). Центрифугируйте при 2,000 x g в течение 30 мин при 4 °C.
    14. Удалите раствор из нижней части. Снова заполните фильтрующую пробирку раствором PBS с полиоксиэтилен-полиоксипропиленовым блок-сополимером до общего объема 15 мл. Центрифугируйте при 2,000 x g в течение 20 мин при 4 °C. Повторите этот шаг еще два раза. Соберите очищенный вирус rAAV9 (фракция над фильтром).
    15. Перенесите очищенный rAAV9 из фильтрующей пробирки в пробирки объемом 1.7 мл. Разлейте очищенный rAAV9 по аликвотам (100-400 µl/пробирка, в зависимости от объема и титра AAV) и храните вирус при -80 °C.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Избегайте повторных циклов замораживания-размораживания.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Полиэтиленимин, линейный (MW 25,000)Polysciences, Inc.#23966-2 
Пробирка, полипропиленовая, 36.2 ml, 25 x 87 mm, (кол-во 56)Beckman Coulter, Inc# 362183 
Нуклеаза, сверхчистаяSIGMA#E8263-25KU 
Среда для создания градиента плотности (йодиксанол)SIGMA#D1556-250ML 
Центрифужный фильтр с мембраной Ultracel-100EMD Millipore Corporation#UFC910008 
Лабораторная пипетировочная игла с тупым концом под углом 90°, калибр 14, длина 6 in., никелированный штуцерSIGMA#CAD7942-12EA 
Раствор полоксамера 188 (раствор Pluronic® F-68)SIGMAP5556-100ML 
Протеиназа KSIGMA3115828001 
ДНКаза IRoche10104159001 
ЦентрифугаThermo Scientific75004260 
Система центрифугированияBeckman Coulter363118 
УльтрацентрифугаBeckman Coulter  
Среда DMEMFisher ScientificSH30243FS 
Фетальная бычья сывороткаAtlanta BiologicalsS11150 
Вектор rAAV9Penn Vector CoreP1967 

Теги

Очистка рекомбинантного вирусаградиент иодиксанолализис методом замораживания-оттаиванияфильтрация с использованием блок-сополимеравыделение вирусных частицультрацентрифугированиеобработка нуклеазойприготовление клеточного лизатаочистка rAAV9