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慢病毒载体的三个发展阶段的历史

  为了避免产生复制型病毒(RCV),在构建HIV-1病毒载体时,通常将HIV-1基因成分加载到多个质粒载体中,然后共转染到细胞中,然后仅获得一种没有HIV-1载体颗粒且具有复制能力的感染能力。到目前为止,慢病毒载体的设计经历了以下阶段。

  1)两个质粒系统

  以HIV-1为骨架,去除反式作用蛋白基因序列,然后将其包装成包含靶基因的重组质粒和一个包装质粒,该包装质粒可以反式和共转染提供病毒颗粒所需的蛋白质包装单元(例如293T细胞)用于包装。这两个质粒系统是复制缺陷型载体,其只能获得较低的滴度,并且只能感染CD4 +靶细胞,并且存在产生野生型HIV的严重风险。

  2)三质粒系统

  分离包装,逆转录和整合在HIV-1基因组中所需的顺式作用序列结构和编码反式作用蛋白的序列,将其克隆到三个单独的质粒中,并除去所有辅助序列。大大提高了病毒的安全性,是目前常用的慢病毒包装系统。

  三质粒HIV-1病毒包装系统

  ◆包装质粒:包含CMV启动子,控制gag,pol,tat和rev基因的表达,并编码一些结构蛋白和调节蛋白。

  ◆包膜质粒(包膜质粒):包含表达水泡性口炎病毒糖蛋白(VSV-G)基因的序列。该基因用于替代原始病毒env基因。该基因的产物可以增加病毒宿主范围。

  ◆载体质粒(转移质粒):它包含病毒LTR和研究人员感兴趣的基因序列结构。但是,应注意,载体质粒的表达取决于包装质粒中tat基因的起始。

  4)四质粒系统

  在三质粒系统的基础上对四系统进行了改进,它也是更常用的病毒系统。与三质粒系统相比,一个变化是将rev基因置于单独的表达质粒上。添加新质粒可提高系统的安全性。第二个变化是去除tat基因,并向载体质粒中添加与异源启动子融合的嵌合5‘LTR,以开始表达载体质粒。以此方式,形成了四个质粒的系统,即pGag / Pol,pRev和pVSV-G。此外,还有一种载体,可以在其中放置目标基因序列。大大降低了在此系统中意外生成活动病毒的可能性。