Combinado modificações genética e química capsídeo de vetores baseados em adenovírus transferência de genes para blindagem e orientação

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

O protocolo descrito aqui permite que pesquisadores especificamente modificar capsids adenovírus em locais seleccionados pela química simples. Adenovírus blindado vectores partículas e vetores de transferência do gene redirecionada podem ser gerados, e interações do anfitrião de vetor podem ser estudadas.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Jönsson, F., Hagedorn, C., Kreppel, F. Combined Genetic and Chemical Capsid Modifications of Adenovirus-Based Gene Transfer Vectors for Shielding and Targeting. J. Vis. Exp. (140), e58480, doi:10.3791/58480 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Vetores adenovírus são potentes ferramentas para virotherapy de vacinação e Oncolíticos genética. No entanto, eles são propensos a várias interações indesejáveis vetor-hospedeiro, especialmente após a entrega na vivo . É um consenso que as limitações impostas pela interação vetor-hospedeiro indesejado só podem ser superada se definidas modificações da superfície do vetor são executadas. Essas modificações incluem a blindagem das partículas de interações indesejadas e direcionamento pela introdução de novos ligantes. O objetivo do protocolo aqui apresentado é permitir que o leitor gerar protegido e, se desejado, redirecionados vetores de transferência de gene humano adenovírus ou vírus Oncolíticos. O protocolo permitirá que pesquisadores modificar a superfície do capsids do vetor de adenovírus pelo específico acessório químico de polímeros sintéticos, carboidratos, lipídios ou outras partes biológicas ou químicas. Descreve a tecnologia de ponta de modificações de capsídeo combinada de genética e química, que têm sido mostrados para facilitar a compreensão e superação das barreiras para entrega na vivo de vetores adenovírus. É fornecida uma descrição detalhada e comentada dos passos cruciais para a realização de reações químicas específicas com vírus biologicamente ativos ou vetores de vírus-derivado. A tecnologia descrita no protocolo baseia-se na introdução genética de cisteína (naturalmente ausente) resíduos em ciclos expostas ao solvente de vetores adenovírus-derivado. Estes resíduos de cisteína fornecem uma reatividade química específica que pode, após a produção dos vetores de altos títulos, ser explorada para altamente específico e eficiente acoplamento químico covalente de moléculas de uma grande variedade de classes de substância para o vetor partículas. Importante, este protocolo pode facilmente ser adaptado para executar uma ampla variedade de diferentes (não-tiol-baseado) as modificações químicas de capsids do vetor de adenovírus. Finalmente, é provável que esse vetores de transferência do gene de baseados em vírus não-envelopado além de adenovírus podem ser modificadas desde a base do presente protocolo.

Introduction

Adenovírus (Ad), membros da família Adenoviridae, são vírus de DNA não-envelope de que mais de 70 tipos até agora têm sido identificadas (http://hadvwg.gmu.edu). Dependendo hemaglutination Propriedades, estrutura do genoma e resultados de sequenciamento, os tipos de 70 Ad podem ser divididos em sete espécies (adenovírus humano À G)1,2. Genoma humano Ad é 38 kb em tamanho e encapsulado por um nucleocapsídeo icosahedral3. Devido à sua abundância, o hexon de proteínas do capsídeo, penton base e fibra são todos referidos como proteínas do capsídeo principais. O mais abundante e a maior hexon de proteínas do capsídeo forma 20 facetas do capsídeo, cada um composto por 12 hexon homotrimers4,5. Penton, localizado em cada borda icosaédrica (vértice), consiste em pentamers de uma base de penton e representa a base para o pico de vértice que é construído de glicosilados fibra trímeros5,6. A entrada da pilha nativa do Ad é composta basicamente de duas etapas principais. Primeiro, o botão de fibra liga-se ao receptor primário. Tipos de anúncio da espécie A, C, E e F, este é o receptor de coxsackie e adenovírus (carro). Essa interação traz o vírion em proximidade espacial da superfície celular, facilitando interações entre integrinas celulares e RGD-motif na penton base e consequentemente induzindo respostas celulares. Em segundo lugar, as alterações no citoesqueleto levam a internalização do virion e transporte para o endossomo7. Após desmontagem parcial no endossomo, o vírion é liberado para o citoplasma und, finalmente, viaja para o núcleo para replicação.

Enquanto Ad pode ser entregues localmente (ex., para a vacinação genética), entrega sistêmica através da corrente sanguínea conforme necessário para onco-virotherapy enfrenta várias barreiras. Ao circular na corrente sanguínea, injetados virions encontram o sistema de defesa da imunidade do hospedeiro, levando a rápida neutralização dos vectores baseados em vírus e renderização baseada em Ad-vetores extremamente ineficiente em aplicações sistêmicas. Além disso, o hepatotropism natural de Ad interfere com entrega sistêmica e deve ser resolvido para redirecionar Ad para suas novas células alvo.

Germline codificado IgM anticorpos naturais do sistema imunitário inato rapidamente reconhecem e vincular estruturas altamente repetitivas na superfície do virion8,9. Estes complexos imunes, em seguida, ativar as vias clássicas e não-clássica do sistema complemento, levando a neutralização rápido mediada por complemento de uma grande parcela do virions8. Um segundo caminho resultando em grande remoção de virions Ad é mediado por macrófagos10 e associado com aguda tóxico e hemodinâmicas efeitos colaterais11,12. No caso de anúncio em particular, Kupffer células que residem no fígado bind e phagocytically ocupam os Ad virions através ao tesouro específicos receptores, assim eliminando-os de sangue13,14,15 . Receptores específicos ao tesouro também foram identificados em células endoteliais sinusoidais fígado (células LSE)16, e células LSE também parecem contribuir para eliminação de vetor17, mas a que medida ainda precisa de esclarecimento. Além disso, alguns tipos de anúncio e seus vetores derivadas são eficientemente isolados por eritrócitos humanos18 a que se ligam através de carro ou o receptor do complemento CR119. Digno de nota, esse mecanismo de isolamento não pode ser estudado no sistema modelo de rato como em contraste com eritrócitos humanos, eritrócitos de rato não expressar o carro.

Anticorpos antianúncios específicos gerados pelo sistema imune adaptativo, após a exposição ao anúncio ou devido a infecções anteriores com Ad ou após a primeira entrega em aplicações sistêmicas levantem uma barreira mais eficaz utilização de vetores de Ad, e eles devem ser evitados em entrega eficiente e sistêmica.

Finalmente, o hepatotropism forte de alguns tipos de anúncio (incluindo Ad5) severamente dificulta a aplicação da Ad em terapia sistêmica. Este tropismo resultando na transdução de hepatócito é devido a alta afinidade do vírion a Ad de fator de coagulação de sangue X (FX), mediada pela interação de FX com a Ad hexon proteína20,21,22. FX pontes o vírion para os glicanos de sulfato de heparina (HSPGs) na superfície dos hepatócitos20,23,24,25. Um fator crucial para esta interação parece ser a medida específica de N - e O-sulfatação dos HSPGs em células do fígado,24, que é distinta da HSPGs em outros tipos de células. Além desta via mediada por FX, estudos recentes sugerem ainda mais vias ainda não identificaram que resultam na transdução de anúncio de hepatócitos26,,27,28.

Recentemente, ficou demonstrado que FX não é apenas envolvido na transdução de hepatócitos de Ad, mas também pela ligação, o vírion protege a partícula do vírus contra a neutralização pelo sistema de complemento26. Redução de transdução do hepatócito, impedindo a ligação de FX, portanto, criaria o efeito colateral indesejado de aumentar Ad neutralização através do sistema imunitário inato.

Um profundo conhecimento das complexas interações entre vetores e organismos host, portanto, é necessário desenvolver mais eficientes vetores para aplicações sistêmicas que contornar os obstáculos impostos pelo organismo do hospedeiro.

Uma estratégia que foi originalmente usada para proteínas terapêuticas foi adaptada para vetores de Ad para pelo menos parcialmente, ultrapassar as barreiras descritas acima. Antigenicidade e imunogenicidade de compostos de proteínas terapêuticas poderiam ser reduzidos pelo acoplamento com polietileno glicol (PEG)29,30. Daí, o acoplamento covalente de polímeros tais como PEG ou poli [N-(2-hidroxipropil) methacrylamid] (pHPMA) para o capsídeo superfície protege o vetor de interações indesejadas vetor-hospedeiro. Comumente, o acoplamento de polímero destinos grupos ε-amino dos resíduos de lisina lado aleatoriamente distribuídos na superfície do capsídeo. Partículas de vetor em solução são, devido à natureza hidrofílica dos polímeros anexados, rodeadas por uma concha de água estável que reduz o risco de reconhecimento imune celular ou degradação enzimática. Além disso, vetores peguilado Ad foram mostrados para iludir a neutralização por anti-hexon anticorpos em vitro e em camundongos previamente imunizado na vivo31. Em contraste com modificações genéticas capsídeo, acoplamento químico de polímeros é executado após a produção e purificação, permitindo não apenas para o uso de células de produtor convencional e produção das unidades populacionais de vetor de alta concentração, mas também para simultânea modificação de milhares de aminoácidos na superfície do capsídeo. No entanto, Amina-dirigido blindagem ocorre aleatoriamente em toda a superfície inteira do capsídeo, resultando em altas heterogeneidades e não permitindo a modificação de capsomers específico. Além disso, as metades de polímero grande exigidos para efeitos benéficos prejudicam vírus Bioatividade32.

Para superar essas limitações, Kreppel et al. 33 introduziu um conceito geneti-químicas para vetor re - e de orientação. Cisteínas introduzidas geneticamente o capsídeo do vírus em posições expostas ao solvente como fibra HI-laço33, proteína IX34e35,de hexon36. Embora não ocorrem naturalmente, cisteína-rolamento vetores Ad podem ser produzidos em títulos elevados em células normais do produtor. Importante, inserção de cisteínas em certas capsomers e em posições diferentes dentro de um único capsomer permite modificações altamente específicas de metades reativa-grupo tiol. Esta abordagem geneti-químicas foi mostrada para superar inúmeros obstáculos no design do vetor Ad. A combinação de baseado em amina PEGylation para acoplamento thiol-baseado da transferrina para o botão de fibra que Hi-laço tem sido comprovada com êxito redirecionar modificado vetores de anúncio de carro-deficiente células33e detargeting. Desde que o hexon está envolvido em interações mais indesejáveis (neutralizando anticorpos, fator de coagulação do sangue FX), estratégias de modificação thiol-baseado também foram aplicadas a hexon. Acoplamento de pequenas partes de PEG para HVR5 de hexon impediu partículas de vetor Ad para transduce SKOV-3 células na presença de FX, Considerando que grandes partes de PEG aumentaram hepatócito transdução14,35. Partículas de vetor de anúncio carregando mutações no botão de fibra, inibindo a ligação do carro e no HVR7 inibindo vinculação de FX (e cisteínas rolamento inserido em HVR1 para posição específica PEGylation) foram mostradas para iludir a neutralização mediada por anticorpos e complemento, assim como a captação de mediada ao tesouro sem perda de infecciosidade. Curiosamente, apesar da falta do escudo natural FX, PEGylation novamente melhorado transdução dos hepatócitos em função da PEG tamanho36. No entanto, foi demonstrado que a blindagem covalente tem um impacto sobre os processos de tráfico intracelulares. Prill et al. comparado irreversível contra escudos bioresponsive baseado no pHPMA e demonstrou que nem o modo de carga de blindagem nem co polímero teve um impacto na entrada da pilha, mas afetou a partícula tráfico para o núcleo. Empregar um escudo de bioresponsive com pHPMA carregados positivamente co polímeros permitidos para tráfico de partícula no núcleo, mantendo a eficiência elevada transdução de Ad vectores in vitro e in vivo37.

Em resumo, estes dados indicam que, mesmo sob a suposição de que todo vetor-hospedeiro-interações foram conhecidas e consideradas, modificações de superfície capsídeo excessiva são necessárias para superar os obstáculos associados com vetor sistêmica de entrega.

Aqui nós fornecemos um protocolo para realizar modificações químicas específicas de capsids do vetor de adenovírus para blindagem e/ou redirecionamento de partículas de vetor de adenovírus e vírus Oncolíticos baseados em adenovírus. O conceito desta tecnologia é descrito na Figura 1. Ele permite que a blindagem de certas regiões do capsídeo de interações indesejadas por ligação covalente de polímeros sintéticos. Ao mesmo tempo, ele também fornece um meio de anexar ligantes e combinam a blindagem e direcionamento. Usando simples química, experimentadores será capazes de modificar covalentemente a superfície de vetor adenovírus com uma grande variedade de moléculas incluindo peptídeos/proteínas, hidratos de carbono, lípidos e outras moléculas pequenas. Além disso, o protocolo prevê a modificação química de vetores de vírus-derivado biologicamente ativos sob a manutenção da sua integridade biológica e atividade a um conceito geral.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Nota: em seguida, um protocolo para PEGylation geneti-química de um anúncio de vetor é descrito com detalhe. Para habilitar o acoplamento específico da fracção de PEG, um vetor Ad5 previamente foi geneticamente modificado por introduzir um resíduo de cisteína da proteína hexon no loop hipervariável 5 conforme descrito na publicação anterior36e um PEG maleimide-ativado composto é usado como composto de acoplamento.

1. preparação de Buffers para a purificação de vetor por gradientes de CsCL passo

  1. Preparar 400 mL de tampão de adenovírus (Ad-tampão) adicionando HEPES (4,76 g/400 mL) de 50 mM e 150 mM de NaCl (3,504 g/400 mL) de água bidestilada (ddH2O). 350 mL desta reserva é necessário para preparar as seguintes três variantes de Ad-tampão.
    1. R: variante ajuste 150 mL de Ad-tampão pH 7,6 com NaOH.
    2. Variante b: adicionar uma concentração final de 10 mM TCEP [tris(2-carboxyethyl)phosphine), 0,143 g] para 50ml e ajustá-lo ao pH 7.2 com HCl.
    3. Variante c: adicionar uma concentração final de 0.5 mM TCEP (0,022 g) para 150 mL e ajustá-lo ao pH 7.2 com HCl.
    4. Preparar os buffers em ddH2O e produtos químicos de qualidade analítica. Use 100 mL cada de variante A e variante C para preparar os buffers de CsCl (ver etapas 1.2 e 1.3; 50 mL de cada) necessárias para os gradientes de passo de CsCl (ver passos 3.2.6. e 3.2.18).
  2. Preparando o buffer de gradiente de passo de CsCl (ρCsCl = 1,41 g/cm3) em Ad-buffer
    Nota: Esta reserva será necessário em dois diferentes variações:
    1. Pesam duas alíquotas de exatamente 27,42 g de CsCl para tubos de 50 mL.
    2. ΡCsCl = 1.41/TCEP tampão: resolver CsCl em 40 mL de variante C do Ad-buffer.
    3. ΡCsCl = 1,41 tampão: resolver CsCl em 40 mL de variante A do Ad-buffer.
    4. Verificar e se necessário, ajustar o pH com HCl. Encha até exatamente 50 mL com a correspondente variante Ad-tampão. Para alcançar os melhores resultados de separação, a concentração exacta de CsCl e pH são cruciais.
    5. Verifique a densidade (conteúdo de CsCl) pesando 1 mL (1,41 g) cada buffer de gradiente.
  3. Preparando o buffer de gradiente de passo de CsCl (ρCsCl = 1,27 g/cm3) em Ad-buffer
    Nota: Esta reserva é necessária em duas versões diferentes:
    1. Pesam duas alíquotas de exatamente 18,46 g de CsCl em tubos de 50 mL.
    2. ΡCsCl = 1.27/TCEP tampão: resolver CsCl em 40 mL de variante C do Ad-buffer.
    3. ΡCsCl = buffer de 1,27: resolver CsCl em 40 mL de variante A do Ad-buffer.
    4. Verificar e se necessário, ajustar o pH com HCl. Finalmente, encha até exatamente 50 mL com a correspondente variante Ad-tampão. Para alcançar os melhores resultados de separação, a concentração exacta de CsCl e pH são cruciais.
    5. Verifique a densidade (conteúdo de CsCl) pesando 1 mL (1,27 g) cada buffer de gradiente.
  4. Esterilize todos os buffers (Ad-buffers e buffers gradientes de CsCl passo) por filtração (usando a malhagem do poro de 0,45 µm) em frascos estéreis.
  5. Após a esterilização, para evitar a oxidação do TCEP, saturar e sobrepor os buffers contendo TCEP com argônio por sparging os buffers com gás argônio por cerca de 30 s. Tome cuidado para usar apenas dispositivos estéreis (EG., estéril Pipetar dicas) ao aplicar o gás argônio e garrafas de uso grande o suficiente para permitir que a gordura de argônio.
    Nota: Todos os buffers deve ser preparados, fresco e protegido da luz e podem ser armazenados a 4 ° C por vários dias (especialmente os CsCl passo gradientes buffers que só devem ser mantidos por alguns dias).

2. acoplamento metades: Armazenamento e preparação

Nota: Moeities usados para acoplamento de cisteínas precisa suportar grupos tiol-reativo. Compostos maleimide ativado irão formar Tioéter estável laços com os cisteínas geneticamente introduzidos. Alternativamente, Orto-pyridyldisulfide (OPSS)-compostos ativados podem ser usados, que formam pontes dissulfeto de bioresponsive entre as partículas de vetor e acoplamento moiety. MalPEG-750 liofilizado, bem como a maioria dos outros reagentes de acoplamento são sensíveis à hidrólise e devem ser armazenados secos sob a forma de pó liofilizado a-80 ° C.

  1. Para evitar a acumulação de condensação de água sobre o descongelamento dos frascos, armazenar os frascos em tubos maiores (ex., tubos de 50 mL) preenchido com uma almofada de gel de silicone grânulos. Armazene esses tubos em um recipiente maior adequado também preenchido com uma almofada de grânulo de sílica gel.
  2. Antes de fechar firmemente cada tubo e recipiente, troca de ar com gás argônio. Isto pode ser conseguido colocando os tubos abertos e recipientes para exsicador, seguido de remoção e a substituição do ar com gás argônio. Desde que o gás argônio é mais pesado que o ar, tubos e recipientes são preenchidos com gás argon e agora podem ser colocados no outro, com cada tampa bem fechada.
  3. Recipientes de armazenamento a-80 ° C.
  4. Quando descongelar, colocar os recipientes em grânulos de sílica num exsicador lentamente aquecê-los até a temperatura ambiente, e abrir o recipiente.
  5. Ao realizar uma reação de acoplamento, resolva na hora a quantidade de substrato necessário para o solvente apropriado de acoplamento. Tome cuidado para não adicionar mais de 10% de solução de acoplamento para a reação de acoplamento final, especialmente se o DMF ou DMSO é usado como solvente para o substrato de acoplamento.

3. amplificação, purificação e modificação química de vetores de Ad:

  1. Amplificação de vetores Ad
    Nota: As seguintes etapas devem ser realizadas usando um gabinete de segurança de acordo com as regras locais de segurança biológica.
    1. Transfect um vector de Ad replicação deficiente ∆E1 contendo resíduo de cisteína geneticamente introduziu um (ou vários) em células HEK 293 conforme descrito por Kratzer e Kreppel38.
    2. De acordo com o protocolo38, amplifica o vetor por reinfecções sequenciais até uma infecção preparativa final de placas de cultura de célula do 15-20 grandes (15 cm) (aproximadamente 1-2 x 107 células/placa).
      Nota: Idealmente, a reinfecção última deve ser cronometrada para que as células apresentam efeito citopático completo (CPE) na manhã de purificação e modificação de desempenho (ver Figura 2).
    3. Após a etapa de amplificação final, células resuspended no buffer de Ad + 10 mM TCEP (variante B) podem ser congeladas a-80 ° C; no entanto, para o rendimento ideal das partículas de vetor, recomenda-se um seguimento imediato de purificação de vectores e lise celular e modificação.
  2. Modificação da purificação e do produto químico de vetores Ad
    Nota: A purificação de vetores é realizada de acordo com o protocolo de purificação de adenovírus descrito em38Mas em condições não oxidantes. Colheita e lise celular bem como vetor da purificação e do produto químico modificação pode ser realizada dentro de um dia. Colheita e lisar as células infectadas, de acordo com o protocolo descrito anteriormente38.
    1. Recolha pilhas raspando as placas e transferir o sobrenadante para tubos de centrifugação de 200-500 mL.
    2. Gire a solução de célula para 10 min a 400 g de x.
    3. Ressuspender as células em 4 mL de Ad-buffer + 10 mM TCEP (pH 7,2) (variante B) e transferir para um tubo estéril 50 mL. Se o rendimento da célula é baixo ou apenas um fraco CPE foi induzido, resuspenda-lo em 2 mL.
    4. Resgate o vetor por 3 ciclos de congelamento (em azoto líquido) e degelo (em banho-maria a 37 ° C).
    5. Girar para 10 min a 5.000 x g a 4 ° C.
    6. Durante a centrifugação, prepare dois gradientes de passo iguais CsCl:
      1. Primeiro, como a fase inferior, adicione 3 mL de 1,41 g/cm3 ρCsCl no buffer de Ad + 0,5 mM TCEP (pH 7,2, variante C) para os tubos de se. Marca o nível da fase inferior do tubo antes de carregar a fase superior.
      2. Pilha cuidadosamente a fase superior de 5 mL de 1,27 g/cm3 ρCsCl no buffer de Ad + 0,5 mM TCEP (pH 7,2, variante C) pipetando muito lentamente o volume de 5 mL ao longo das paredes do tubo para a fase inferior.
        Nota: Desde durante o acoplamento uma alta concentração de TCEP poderia reagem com o resíduo de maleimide de malPEG-750 e levar a eficiência reduzida do acoplamento, purificação de CsCl gradiente passo precisa ser executada já sob uma concentração reduzida de TCEP.
    7. Carregar o sobrenadante para o gradiente de CsCl [também igualmente dividir o sobrenadante para ambos os gradientes ou, no caso de um rendimento baixo vector (veja acima), carregar o sobrenadante para apenas uma coluna] e preencher ambos os gradientes igualmente ao topo com buffer de Ad + 10 mM TCEP (pH 7 .2, variante B).
    8. Ajuste o peso dos tubos opostos a uma diferença de peso g 0.0.
    9. Se durante 2 h a 176.000 x g a 4 ° C.
    10. Com uma pinça, fixe o tubo de ultracentrifugação a um carrinho, deixando a área em torno da marca de nível inferior fase acessível. Coloque a lâmpada do gooseneck acima do tubo. Em torno da marca, na fronteira entre as fases superiores e inferiores, uma banda distinta (os virions de vetor) deve ser visível (Figura 3A-3 C).
    11. Recolha os vetores de perfurar o tubo com uma agulha e aspirantes a banda de vetor em uma seringa. Transfira virions vector coletados para um tubo de 15 mL.
      Nota: Bandas mais fracas acima da faixa de vetor Ad contêm partículas vector incompleta e devem ser evitadas para aspiração. Os detritos celulares e verde proteína fluorescente (EGFP) de vetores-Ad EGFP-expressando coletará na parte superior do se do tubo (ver Figura 3A e 3B). Isto e as etapas a seguir para acoplamento (etapa 3.2.16) devem ser realizadas rapidamente, como os vetores são agora sensatos dissulfeto de ligação devido a baixa concentração de TCEP.
    12. Para calcular a quantidade de substrato de acoplamento necessário para a ligação completa do substrato para todos os resíduos de cisteína na preparação vetor eficiente, medir OD260:
      1. De acordo com o protocolo descrito por Kratzer e Kreppel38, vórtice, uma mistura de 10 µ l de virions o vetor coletado, 89 µ l de tampão de Ad e 1 µ l de SDS 10%. Como uma ponta de prova em branco, vórtice 99 µ l de buffer de Ad e 1 µ l de SDS 10%.
      2. Para desnaturar os virions, incube ambos a 56 ° C por 10 min.
      3. Determine OD260.
      4. Calcular o título de vetor físico por µ l utilizando a seguinte equação: OD260 x fator de diluição x coeficiente de extinção empiricamente determinada de Ad (1,1 x 109 partículas de vetor = 1260 OD unidade / µ l). Portanto, uma medida de OD260 de 1,36 de um vetor diluído 01:10, calcularia para: 1,36 x 10 x 1.1 x 109 = aproximadamente 1,5 x 1010 vector partículas / µ l.
        Nota: Este título é apenas uma estimativa grosseira; no entanto, é suficientemente preciso para os cálculos estequiométricos descritos a seguir.
    13. Dependendo da proteína modificada pela introdução de uma cisteína, determinar a quantidade de substrato de acoplamento (em gramas) por uma reação de acoplamento eficiente, de acordo com a seguinte equação geral: título de vírus x Volume x número de cisteínas x excesso de moiety x Molecular peso de agrupamento / 6.022 x 1023 = gramas de substrato de acoplamento.
      Nota: nesta equação: título 1) vírus é o título / µ l, determinado pelo OD260 conforme descrito acima, as contas do volume 2) para o volume em µ l de aspirava vector utilizado na reação de acoplamento, 3) o número de cisteínas é o número de proteínas nas quais a cisteína resíduo foi introduzido por partículas de vetor, 4) excesso de agrupamento é o fator de excesso necessário de agrupamento para uma reação de acoplamento eficiente (50x) e 5) o peso molecular do agrupamento deve ser introduzido como promotor (não kDa).
    14. Na hora de resolver a quantidade do composto (ou quantidade viável) necessários no solvente apropriado.
      Nota: Como a quantidade de substrato de acoplamento necessário é baixo e difícil de pesar, mas caro, pesar a quantidade mínima de possíveis compostos e dissolvê-lo em uma concentração adequada para a aplicação para a reação de acoplamento.
    15. Transferir a solução do vetor para um tubo de tamanho apropriado (por exemplo, tubo de 2 mL) e adicionar a quantidade calculada de solução estoque composta de acoplamento para o vetor.
    16. Misture suavemente a solução por cima rotação por 1h à temperatura ambiente.
    17. Encha-se a solução do vetor para o volume total de 6 mL com Ad-tampão (pH 7,6, variante A).
      Nota: Este passo deve ser executado antes que a solução é aplicada ao gradiente passo para garantir que a solução do vetor, que ainda contém CsCl de gradiente primeiro passo, tem uma densidade abaixo de 1,27 g/mL.
    18. Em uma segunda etapa de bandas CsCl, purifica o vetor da fracção não tenha reagido de acoplamento:
      1. Prepare dois gradientes de passo iguais CsCl executando as seguintes etapas para cada um: fase 1) inferior: 3 mL de 1,41 g/cm3 ρCsCl em Ad-tampão (pH 7,6, variante A), 2) marca de nível da fase inferior do tubo antes de carregar a fase superior e fase 3) superior : 5 mL de 1,27 g/cm3 ρCsCl em Ad-tampão (pH 7,6, variante A).
        Nota: Depois de acoplamento tem tomado lugar, buffers sem TCEP são usados, como não há grupos tiol livre agora devem estar presentes na capsids do vetor.
      2. Carregar o sobrenadante para o gradiente de CsCl e preencher ambos os gradientes igualmente ao topo com Ad-tampão (pH 7,6, variante A).
      3. Ajuste os pesos dos tubos opostos a uma diferença de peso g 0.0.
    19. Se durante 2 h a 176.000 x g a 4 ° C.
    20. Pouco antes do final de ultracentrifugação, equilibrar uma coluna de PD-10 5 vezes com 5 mL de Ad-tampão (pH 7,6, variante A).
    21. Como feito na etapa 3.2.10, arranjar o tubo de ultracentrifugação ficar deixando a área em torno da marca de nível inferior fase acessível. Coloque a lâmpada do gooseneck acima do tubo. Novamente, em torno da fronteira entre as fases superiores e inferiores, uma banda distinta (os virions vector) deve estar visível (Figura 3).
    22. Recolher os vetores de perfurar o tubo com uma agulha e aspirantes a banda de vetor em uma seringa e transferir o vetor para um tubo de 15 mL. Tome cuidado para coletar os virions de ambos os tubos gradientes juntos como um volume total de 2,5 mL ou menos. Se um volume menor é coletado, encha para obter um volume total de 2,5 mL com tampão de Ad (variante A).
    23. Carrega a 2,5 mL para o PD-coluna equilibrada. Descarte o escoamento.
    24. Adicionar 3 mL de tampão de Ad (variante A) na coluna e coletar o escoamento (contendo os virions vector purificada).
    25. Adicionar o glicerol (µ l 333) para obter uma concentração final de 10% e dividir em alíquotas apropriadas (por exemplo, 400 µ l cada) e incluem uma alíquota de 20 µ l para determinação do título pela medição de OD260 .
    26. Armazenar a solução do vetor a-80 ° C.
    27. Determine o título de vetor medindo o OD260 de 20 µ l vector solução, 79 µ l de buffer de Ad (variante A) e 1 µ l de SDS 10% conforme descrito na etapa 3.2.12. Como um espaço em branco, use µ l 79 de Ad-buffer (variante A), 10 µ l de glicerol a 10% e 1 µ l de SDS 10%.
    28. Calcular o título de vetor como: OD260 x fator de diluição x 1.1 x 109 vetor partículas / µ l.
      Como preparado na etapa 3.2.27, calcular: OD260 x 5 x 1.1 x 109 vetor partículas / µ l

4. verificação de acoplamento por SDS-PAGE:

Nota: Se compostos com suficientemente altos pesos moleculares são usados para acoplamento de virions Ad, acoplamento pode ser verificado por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE). Engate bem sucedido então deve resultar em uma mudança da banda proteína correspondente à proteína de vírion Ad modificada, em comparação com a proteína no vírion Ad não modificada (ver Figura 4).

  1. De acordo com o título calculado do vetor (etapa 3.2.28), separe o 1-2 x 1010 partículas de vetor por SDS-PAGE (8%).
  2. Desenvolva o gel por coloração de prata do gel de39 para detectar proteínas mesmo fraco bandas:
    1. Prepare os amortecedores para coloração prata (os montantes necessários para 100 mL de tampão são indicados entre parênteses):
      1. Preparar o tampão 1 misturando 38 mL de DDQ2O, 50% MeOH (50 mL de MeOH 100), 12% AcOH (12 mL de 100% AcOH) e 0.0185% HCHO (50 µ l de 37% HCHO).
      2. Preparar o tampão 2 Adicionando 50% EtOH (50 mL de 100% EtOH) a 50 mL de DDQ2O.
      3. Preparar o tampão 3 adicionando 0,127 g/L at2S2O3 (12,744 mg) para 100 mL de DDQ2O.
      4. Preparar o tampão 4 adicionando 2 g/L de AgNO3 (0,2 g) e 0.0185% HCHO (50 µ l de 37% HCHO) para 100 mL de DDQ2O.
      5. Preparar o tampão 5 adicionando 60 g/L Na2CO3 (6 g), 0.0185% HCHO (50 µ l de 37% HCHO) e 2,5 mg/L Na2S2O3 (0,256 mg) de DDQ2O para obter um volume final de 100 mL.
      6. Preparar o amortecedor 6 misturando 38 mL de DDQ2O, 50% MeOH (50 mL de 100% MeOH) e 12% AcOH (12 mL de 100% AcOH).
      7. Prepare o tampão 7 pela mistura de 60 mL de DDQ2O, 30% MeOH (30 mL de 100% MeOH) e 10% de glicerina (10 mL de glicerina 100%).
      8. Prepare o buffer de 8 pela mistura de 10% de glicerina (10 mL de glicerina 100%) com 90 mL de DDQ2O.
  3. Realizando a coloração prata
    1. Corrigi o gel no buffer 1 por 30 min.
    2. Lave o gel no buffer 2 por 15 min.
    3. Pré-tratamento o gel no buffer de 3 para 1 min.
    4. Lave o gel 3 vezes em ddH2O por 20 s.
    5. Impregnar o gel no buffer de 4 por 20 min.
    6. Lave o gel 2 vezes em ddH2O por 20 s.
    7. Desenvolver o gel no buffer 5 até bandas são visíveis (10 s-10 min).
    8. Lave o gel 2 vezes em ddH2O por 2 min.
    9. Pare o desenvolvimento no buffer 6 por 5 min.
    10. Conserve o gel no buffer 7 por 20 min.
    11. Armazene o gel em buffer de 8.
      Nota: Eficiência de acoplamento pode ser determinada pela quantificação densitométricos das bandas modificadas e não modificadas do Capsómero alvo.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

A Figura 2 mostra exemplos do efeito citopático (CPE) em 293 células (HEK 293) que indica a produção bem sucedida do vetor. As células devem mostrar morfologia (Figura 2) 40-48 horas após a inoculação com o vetor de vírus. O Commit certo para a colheita é crucial para não perder as partículas do vírus por lise celular e impedindo a oxidação dos grupos tiol geneticamente introduzido. Se partículas de vetor são liberadas no meio por lise celular, os tióis geneticamente introduzidas quase imediatamente irão se tornar oxidados, e ele se tornará difícil de purificar e quimicamente modificá-los.

A Figura 3 mostra bandas de CsCl exemplares. O propósito do descontínuo de CsCl borda antes de modificação química é remover restos celulares de partículas de vírus. A modificação em si pode então tomar lugar na CsCl. A segunda borda após modificação química serve para remover o excesso de acoplamento (não tenha reagido) moiety. Digno de nota, uma modificação bem sucedida do vírus não pode ser vista no gradiente e requer mais análise molecular, idealmente por SDS-PAGE.

A Figura 4 mostra exemplos típicos de modificações bem sucedidas capsídeo. A maioria das partes acoplados ao capsomeres específicos irão alterar o comportamento de execução dos respectivos capsomeres em SDS-PAGE. Por comparação direta com um controle sem modificações, o sucesso do acoplamento pode ser verificado, e densitométricos análise pode ajudar a determinar o total acoplamento eficiência (a porcentagem das bandas unshifted e deslocadas para o Capsómero modificado).

Figure 1
Figura 1: modificações de capsídeo genética e química combinada de capsids do vetor de adenovírus permitem fixação covalente da blindagem polímeros e ligantes de direcionamento. Resíduos de cisteína geneticamente são introduzidos em loops de capsídeo selecionado, expostas ao solvente de capsids do vetor adenovírus para equipar as partículas de vetor com reatividade química nova. Os vetores podem ser produzidos usando protocolos e células produtor convencional. Após a produção, os resíduos de cisteína geneticamente introduzidas são especificamente e covalentemente modificados com partes de acoplamento thiol-reativo (ligantes, blindagem de polímeros, hidratos de carbono, moléculas pequenas, corantes fluorescentes, etc.). Para acoplamento, compostos maleimide ativado (que formam ligações de Tioéter estável com a superfície da partícula vetor) ou derivados de pyridyldisulfide (que formam pontes dissulfeto de bioresponsive) podem ser empregados. Após o acoplamento, os vetores são purificados por CsCl descontínuo de borda para remover partes de acoplamento em excesso não tenha reagido. PEG, glicol de polietileno (polímero de blindagem); L, ligantes (derivados de uma ampla variedade de classes de substâncias); -SH, funcionalidade de tiol de resíduos de cisteína geneticamente introduzido. Usando essa tecnologia, um número definido de moléculas covalentemente possa ser atrelado as capsids do vetor, e uma seleção precisa do site acoplamento é viável. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2: efeito citopático durante a produção do vetor. Células do produtor convencional (aqui, células HEK-293) podem ser usadas para a produção dos vectores geneticamente modificados antes da modificação química. A aparência do CPE indica o melhor commit para colher as células. (A) células de duas horas após a infecção, (B) 24 horas após a infecção de células e células (C) 40 horas após a infecção antes da colheita. Escala de barras = 20 µm. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3: resultados exemplares de gradientes de CsCl. Gradientes de CsCl antes (A, B) e após a modificação (C) química. (A) um vetor de adenovírus é atado por descontínuos CsCl centrifugação gradiente de densidade. A fase superior aparece verde desde o vetor mostrado gaveta de expressão ursos um CMV promotor-orientado para EGFP. O vírion do vetor é atado como uma banda única, branca na parte inferior do tubo. As duas bandas menores (acima) haste de partículas incompletas, que não deve ser recolhida. (B) um vetor de EGFP-expressando Ad cisteína-rolamento antes de modificação química. (C) o vetor mesmo após a modificação. A banda no terço inferior do tubo será coletada e purificada por uma coluna do desalting. A marca de caneta em B e C rotula a fronteira das duas densidades e permite identificar a localização da banda vetor que será coletada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4: manchada SiIver SDS-PAGE para avaliar a eficiência de acoplamento. Marcador de MW na pista 1. Um vetor com cisteínas introduzidos o penton capsomeres base, e hexon foi deixado sem modificações (pista 2) ou modificado com maleimide-ativado PEG (polietileno glicol) com um peso molecular de 5 kDa (faixa 3). Tanto hexon como base de penton exibem um turno durante SDS-PAGE, indicando uma modificação bem sucedida > 90% dos monómeros por capsídeo. Um vetor com um resíduo de cisteína em hexon foi deixado sem modificações (faixa 4), modificado com 5 kDa PEG (faixa 5) ou com 20 kDa PEG (faixa 6). Deve notar-se que a maior mudança da banda hexon é devido ao maior peso molecular da 20 kDa PEG, em comparação com a kDa 5 PEG (faixa 5). O gel demonstra a especificidade e a eficiência do acoplamento. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

A eficiência, pelo qual as cisteínas geneticamente introduzidas podem ser quimicamente modificadas normalmente é 80-99%, e certas variáveis influenciam essa eficiência. Em primeiro lugar, é fundamental que as cisteínas geneticamente introduzidas não sofrem oxidação prematura. Apesar de ser bem protegida no ambiente de redução das células de produtor, é obrigatório para fornecer um ambiente não-oxidativo após liberar partículas de vetor de células o produtor e durante a modificação química. Para este fim, reduzir os reagentes pode ser usado em concentrações de 0,1-10 mM, e é necessário usar reagentes redutores que não contêm grupos tiol, que iria reagir prontamente com compostos maleimide está ativado. Em segundo lugar, ao usar compostos ativado maleimide, pH durante a reação de acoplamento não deve exceder 7,35, desde um pH superior a 7,4 pode diminuir a especificidade da reação. Em terceiro lugar, em qualquer caso, buffers de amina livre (por exemplo, HEPES, PBS) devem ser usados para a reação. Digno de nota, partículas de vetor de cisteína-rolamento podem ser purificadas por duplo CsCl bandas como descrito e, em seguida, armazenado em HEPES/10% glicerol antes da modificação química. Neste caso, 0,1-1 mM TCEP deve ser usado um reagente redutor, ou de preferência, os vetores devem ser armazenados em uma atmosfera de argônio. Argônio-cheia de frascos plásticos com tampas podem ser usados para essa finalidade. Além disso, eficiência de modificação é influenciada pelo diâmetro hidrodinâmico do composto juntamente com os capsids e o site para o qual está acoplada. Muitos capsomeres que podem servir como alvos para a modificação de geneti-químicas específica estão presentes no capsídeo como trímeros (fibra, hexon) ou pentamers (penton base). Portanto, dependendo da localização da cisteína geneticamente introduzida, uma molécula moiety acoplada a um monômero estericamente pode dificultar o acoplamento de uma outra molécula para o monômero vizinha. Isto deve ser considerado ao selecionar os locais ideais para as modificações do capsídeo geneti-química.

Para facilitar a resolução de problemas, alguns problemas podem surgir quando o protocolo descrito a seguir. Vector primeiro, baixo rendimento (abaixo de partículas de 10.000 vector por célula produtor) pode resultar de suboptimal infecção das células do produtor. Idealmente, MOI de 100-300 deve ser usado para a infecção das células do produtor. Por favor, note que os dois montantes vector também de alta e baixa para o inóculo geram rendimentos suboptimal. É ideal para a passagem do produtor células o dia antes da infecção. Segunda, manchadas de bandas nos gradientes de CsCl podem aparecer. A razão mais frequente para aparência manchada de bandas em gradientes a CsCl é um pH das soluções de CsCl é muito ácido. O reagente redutor TCEP é muito ácido, e cuidado deve ser tomado para ajustar o pH antes de carregar o vetor de gradiente, desde que os vetores adenovírus facilmente desintegrar-se em um ambiente ácido. Terceiro, baixo acoplamento eficiências (< 80% de acoplamento) são o resultado mais frequente de preparações de vetor impuro e/ou prematura oxidação dos grupos tiol na superfície do vetor. As impurezas podem ser detectadas por SDS-PAGE e coloração prata. No caso de impurezas significativas ocorrem, vetor de produção deve ser reiniciada. Além disso, as eficiências de baixo acoplamento podem ser causadas por livre não-vector tióis na reação. Portanto, é aconselhável não usar ß-Mercaptoetanol ou ditiotreitol como redução de reagentes, uma vez que ambos contêm grupos tiol livre. Digno de nota, para selecionar sites acessíveis solvente apresentar resíduos de cisteína que podem ser facilmente modificados, estruturas de cristal devem ser usadas; caso contrário, as cisteínas podem não estar acessíveis ao parceiro de acoplamento. Oxidação prematura de tióis na superfície do vetor pode ser evitada pelo uso rigoroso de argônio e/ou TCEP.

Finalmente, os cálculos estequiométricos incorretos também podem levar a eficiências de baixo acoplamento. O exemplo a seguir destina-se a ilustrar a fórmula genérica apresentada acima e facilitar os cálculos estequiométricos. No exemplo, uma cisteína é introduzida o Capsómero hexon. A titulação de partículas vetor após a CsCl primeiro passo purificação gradiente é determinado como 1,5 x 10 partículas de vetor10 por µ l e como parte activa de acoplamento, malPEG-750 é usado. Capsídeo cada vetor contém 720 hexon proteínas (240 trímeros), então o título de cisteínas por µ l, por conseguinte, resume a 720 x 1.5 x 1010 = 1,08 x 1013 cisteínas / µ l. A fim de modificar a 1,5 mL de partículas de vetor, um total de 1,62 x 1016 cisteínas devem ser reagiu com a fracção de acoplamento. Para alcançar o acoplamento eficiente, recomenda-se um excesso molar do acoplamento composto para o total de resíduos de cisteína de 50x: 1,62 x 1016 x 50 = 8,1 x 1017 moléculas de malPEG-750 é necessário para acoplar eficientemente para a 1,5 x 10 cisteínas de16 de 1,5 mL de solução de vetor purificada pelo primeiro gradiente passo CsCl. MalPEG-750 apresenta um peso molecular de 750 Da; daí, 6.022 x 1023 moléculas de malPEG-750 pesam 750g. Portanto, para o acoplamento eficiente a 1,62 x 1016 resíduos de cisteína em 1,5 mL de solução de vetor com um excesso de 50 x malPEG-750, 8,1 x 10 moléculas de17 de malPEG-750 = (750 x 8,1 x 1017) / (6.022 x 1023) = 1 x 10-3 g = 1 mg malPEG-750 são necessários.

O método apresentado complementa e ultrapassa o método do vetor PEGylation. Convencional, Amina-dirigido vetor PEGylation não permite a penhora site-specific de blindagem ou segmentação metades, Considerando que a tecnologia de acoplamento geneti-química apresentada aqui pode ser usada para anexar precisamente partes para vetor de adenovírus superfícies em posições definidas e em número de cópias definido. Portanto, é adequado tanto para blindagem e direcionamento de partículas de vetor de adenovírus.

Digno de nota, esse protocolo também pode ser usado para um convencional PEGylation amina-dirigido de vetores de anúncio mencionado acima. Nesse caso, o reagente redutor TCEP pode ser omitido dos buffers. Para cálculos estequiométricos, o número de grupos amina acessível por partícula pode ser considerado 18.000 e excessos molares típicos das metades do acoplamento amina reativos são 20-100 dobra.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vector purification and chemical modification
Argon gas Air liquide local gas dealer
Liquid Nitrogen Air liquide local gas dealer
500 mL centrifuge tubes Corning 431123
Stericup Express Plus 0.22 µm Millipore SCGPU02RE
Tris(2-carboxyethyl) phosphine (TCEP) Sigma-Aldrich C4706-10g
2 mL (3mL) Norm Ject (syringes) Henke Sass Wolf 4020.000V0
Fine-Ject needles for single use (yellow 0.9 x 40 mm) Henke Sass Wolf 4710009040
Caesium chloride 99.999% Ultra Quality Roth 8627.1
Silica gel beads Applichem A4569.2500
Methoxypolyethylene glycol maleimide - 750 (PEG mal-750) Iris Biotech store in silica gel beads at -80 °C
13.2 mL Ultra Clear Ultracentrifuge Tubes Beckman Coulter 344059 only open in hood
PD-10 size exclusion chromatography column GE Healthcare 17-0851-01 store at 4 °C
Hepes AppliChem A1069.1000
SDS Ultrapure AppliChem A1112,0500
Glycerol AppliChem A1123.1000
Name Company Catalog Number Comments
Material for cell-culture
DPBS PAN Biotech P04-36500
DMEM PAN Biotech P04-03590
Trypsin/EDTA PAN Biotech P10-0231SP
FBS Good PAN Biotech P40-37500
Penicillin/Streptomycin PAN Biotech P06-07100
Biosphere Filter Tips (various sizes) Sarstedt
Serological Pipettes (various sizes) Sarstedt
reaction tubes (various sizes) Sarstedt
TC plates 15cm Sarstedt 83.3903
Name Company Catalog Number Comments
Material for silver staining protocol
Methanol J.T.Baker 8045
Ethanol absolute AppliChem 1613,2500PE
Acetic Acid AppliChem A0820,2500PE
Formaldehyde 37% AppliChem A0877,0250
Ethanol absolute AppliChem A1613,2500PE
Sodium thiosulfate AppliChem 1,418,791,210
Silver nitrate AppliChem A3944.0025
Sodium carbonate AppliChem A3900,0500
Name Company Catalog Number Comments
Special Lab Equipment
Desiccator Nalgene 5311-0250
Megafuge 40 Heraeus
Roter for Megafuge TX750 + Adapter andLlids for 500 mL tubes Heraeus
Water bath Conventional
Ultracentrifuge e.g. Optima XPN-80 Beckman Coulter
suitable Ultrazentrifuge Rotor e.g. SW41 Beckman Coulter
pH -Meter Conventional
Stand with clamps Conventional
Goose neck lamp Conventional
Over-head rotor Conventional
Thermal Block Conventional
Photometer (OD 260) Conventional

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. Isolation of a cytopathogenic agent from human adenoids undergoing spontaneous degeneration in tissue culture. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine. 84, New York, N.Y. 570-573 (1953).
  4. van Oostrum, J., Burnett, R. M. Molecular composition of the adenovirus type 2 virion. Journal of Virology. 56, 439-448 (1985).
  5. Stewart, P. L., Fuller, S. D., Burnett, R. M. Difference imaging of adenovirus: bridging the resolution gap between X-ray crystallography and electron microscopy. TheEMBO Journal. 12, 2589-2599 (1993).
  6. Stewart, P. L., Burnett, R. M., Cyrklaff, M., Fuller, S. D. Image reconstruction reveals the complex molecular organization of adenovirus. Cell. 67, 145-154 (1991).
  7. Meier, O., et al. Adenovirus triggers macropinocytosis and endosomal leakage together with its clathrin-mediated uptake. Journal of Cellular Biology. 158, 1119-1131 (2002).
  8. Xu, Z., et al. Coagulation factor X shields adenovirus type 5 from attack by natural antibodies and complement. Nature Medicine. 19, 452-457 (2013).
  9. Qiu, Q., et al. Impact of natural IgM concentration on gene therapy with adenovirus type 5 vectors. Journal of Virology. 89, 3412-3416 (2015).
  10. Alemany, R., Suzuki, K., Curiel, D. T. Blood clearance rates of adenovirus type 5 in mice. Journal of Genetic Virology. 81, 2605-2609 (2000).
  11. Smith, J. S., Xu, Z., Tian, J., Stevenson, S. C., Byrnes, A. P. Interaction of systemically delivered adenovirus vectors with Kupffer cells in mouse liver. Human Gene Therapy. 19, 547-554 (2008).
  12. Schiedner, G., et al. A hemodynamic response to intravenous adenovirus vector particles is caused by systemic Kupffer cell-mediated activation of endothelial cells. Human Gene Therapy. 14, 1631-1641 (2003).
  13. Xu, Z., Tian, J., Smith, J. S., Byrnes, A. P. Clearance of adenovirus by Kupffer cells is mediated by scavenger receptors, natural antibodies, and complement. Journal of Virology. 82, 11705-11713 (2008).
  14. Khare, R., Reddy, V. S., Nemerow, G. R., Barry, M. A. Identification of adenovirus serotype 5 hexon regions that interact with scavenger receptors. Journal of Virology. 86, 2293-2301 (2012).
  15. Piccolo, P., Annunziata, P., Mithbaokar, P., Brunetti-Pierri, N. SR-A and SREC-I binding peptides increase HDAd-mediated liver transduction. Gene Therapy. 21, 950-957 (2014).
  16. Plüddemann, A., Neyen, C., Gordon, S. Macrophage scavenger receptors and host-derived ligands. Methods (San Diego, Calif). 43, 207-217 (2007).
  17. Ganesan, L. P., et al. Rapid and efficient clearance of blood-borne virus by liver sinusoidal endothelium. PLoS Pathogen. 7, e1002281 (2011).
  18. Cichon, G., et al. Titer determination of Ad5 in blood: a cautionary note. Gene Therapy. 10, 1012-1017 (2003).
  19. Carlisle, R. C., et al. Human erythrocytes bind and inactivate type 5 adenovirus by presenting Coxsackie virus-adenovirus receptor and complement receptor 1. Blood. 113, 1909-1918 (2009).
  20. Waddington, S. N., et al. Adenovirus serotype 5 hexon mediates liver gene transfer. Cell. 132, 397-409 (2008).
  21. Kalyuzhniy, O., et al. Adenovirus serotype 5 hexon is critical for virus infection of hepatocytes in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences USA. 105, 5483-5488 (2008).
  22. Vigant, F., et al. Substitution of hexon hypervariable region 5 of adenovirus serotype 5 abrogates blood factor binding and limits gene transfer to liver. Molecular Therapy. The Journal of the American Society of Gene Therapy. 16, 1474-1480 (2008).
  23. Jonsson, M. I., et al. Coagulation factors IX and X enhance binding and infection of adenovirus types 5 and 31 in human epithelial cells. Journal of Virology. 83, 3816-3825 (2009).
  24. Bradshaw, A. C., et al. Requirements for receptor engagement during infection by adenovirus complexed with blood coagulation factor X. PLoS Pathogen. 6, e1001142 (2010).
  25. Duffy, M. R., Bradshaw, A. C., Parker, A. L., McVey, J. H., Baker, A. H. A cluster of basic amino acids in the factor X serine protease mediates surface attachment of adenovirus/FX complexes. Journal of Virology. 85, 10914-10919 (2011).
  26. Xu, Z., et al. Coagulation factor X shields adenovirus type 5 from attack by natural antibodies and complement. Nature Medicine. 19, 452-457 (2013).
  27. Prill, J. -M., et al. Modifications of adenovirus hexon allow for either hepatocyte detargeting or targeting with potential evasion from Kupffer cells. Molecular Therapy. The Journal of the American Society of Gene Therapy. 19, 83-92 (2011).
  28. Zaiss, A. K., et al. Hepatocyte Heparan Sulfate Is Required for Adeno-Associated Virus 2 but Dispensable for Adenovirus 5 Liver Transduction In Vivo. Journal of Virology. 90, 412-420 (2015).
  29. Delgado, C., Francis, G. E., Fisher, D. The uses and properties of PEG-linked proteins. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems. 9, 249-304 (1992).
  30. Parveen, S., Sahoo, S. K. Nanomedicine: clinical applications of polyethylene glycol conjugated proteins and drugs. Clin. Pharmacokinet. 45, 965-988 (2006).
  31. O'Riordan, C. R., et al. PEGylation of adenovirus with retention of infectivity and protection from neutralizing antibody in vitro and in vivo. Human Gene Therapy. 10, 1349-1358 (1999).
  32. Subr, V., et al. Coating of adenovirus type 5 with polymers containing quaternary amines prevents binding to blood components. Journal of Controlled Release. 135, 152-158 (2009).
  33. Kreppel, F., Gackowski, J., Schmidt, E., Kochanek, S. Combined genetic and chemical capsid modifications enable flexible and efficient de- and retargeting of adenovirus vectors. Molecular Therapy. The Journal of the American Society of Gene Therapy. 12, 107-117 (2005).
  34. Corjon, S., et al. Targeting of adenovirus vectors to the LRP receptor family with the high-affinity ligand RAP via combined genetic and chemical modification of the pIX capsomere. Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 16, (11), 1813-1824 (2008).
  35. Prill, J. -M., et al. Modifications of adenovirus hexon allow for either hepatocyte detargeting or targeting with potential evasion from Kupffer cells. Molecular Therapy. The Journal of the American Society of Gene Therapy. 19, 83-92 (2011).
  36. Krutzke, L., et al. Substitution of blood coagulation factor X-binding to Ad5 by position-specific PEGylation: Preventing vector clearance and preserving infectivity. Journal of Controlled Release. 235, 379-392 (2016).
  37. Prill, J. -M., et al. Traceless bioresponsive shielding of adenovirus hexon with HPMA copolymers maintains transduction capacity in vitro and in vivo. PloS One. 9, e82716 (2014).
  38. Kratzer, R. F., Kreppel, F. Production, Purification, and Titration of First-Generation Adenovirus Vectors. Methods in Molecular Biology. Clifton, NJ. 377-388 (2017).
  39. Blum, H., Beier, H., Gross, H. J. Improved silver staining of plant proteins, RNA and DNA in polyacrylamide gels. ELECTROPHORESIS. 8, 93-99 (1987).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics