【干货】慢病毒包装原理及注意事项
慢病毒(Lentivirus)载体是以 HIV-1(人类免疫缺陷 I 型病毒)为基础发展起来的基因
治疗载体。和一般的逆转录病毒载体不同,它对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力。该
载体可以将外源基因有效地整合到宿主染色体上,从而达到持久性表达。并且它可以有效地
感染神经元细胞、肝细胞、心肌细胞、肿瘤细胞、内皮细胞、干细胞等多种类型的细胞,因
此具有广阔的应用前景。
目前慢病毒被广泛地应用于 RNAi 的研究中。由于体外合成 siRNA对基因表达的抑制作
用通常是短暂的,因而使其应用受到较大的限制。采用事先在体外构建能够表达 siRNA的载
体, 然后转入细胞内转录 siRNA的策略,不但对基因表达抑制效果不逊色于体外合成
siRNA,而且稳定整合表达载体的细胞中,可以发挥长期阻断基因表达的作用。但上述两种
方法,一是受到转染试剂转染效率的影响,在一些细胞内无法有效敲低(Knockdown)一些
基因;二是传统方法得到稳定细胞株通常需要挑取单克隆,进行克隆化,这样费时费力。利
用慢病毒介导的方法可以解决上述问题,这是因为慢病毒介导的 RNAi具有下述优点:
● 慢病毒几乎可以感染所有种类的细胞,不存在某些细胞难以转染的问题。
● 慢病毒可以在细胞基因组上稳定整合表达 siRNA的元件,siRNA 表达效率比较均一,因
此,无需挑取单克隆。
● 慢病毒载体具有嘌罗霉素(Puromycin)抗性基因,Puromycin 可以在 2-3天内杀死细胞,
只有整合了病毒载体的细胞能够存活,这样缩短了得到稳定细胞株的时间。
慢病毒表达载体中,是由 RNA聚合酶Ⅲ启动子来指导 RNA合成的,这是因为 RNA聚
合酶Ⅲ有明确的起始和终止序列,而且合成的 RNA不会带 poly A尾。当 RNA聚合酶Ⅲ遇到
连续 4 个或 5 个 T 时,它指导的转录就会停止,在转录产物 3’端形成 1~4个 U。U6 和 H1
RNA启动子是两种 RNA聚合酶Ⅲ依赖的启动子,其特点是启动子自身元素均位于转录区的
上游,适合于表达~21nt RNA和~50nt RNA茎环结构(stem loop)。在 siRNA表达载体
中,构成 siRNA的正义与反义链,可由各自的启动子分别转录,然后两条链互补结合形成
siRNA;也可由载体直接表达小发卡状 RNA(small hairpin RNA, shRNA),载体内的位于 RNA
聚合酶Ⅲ启动子和 4~5T转录终止位点之间的茎环结构序列,转录后可折叠成具有 1~4 个
U 3 ’ 突出端的茎环结构,在细胞内进一步加工成 siRNA