包装信号可以被Cre重组酶切除的辅助性腺病毒的构建及鉴定

目的:为了探索构建第三代复制依赖性腺病毒载体系统的有效实验方法,利用细菌内重组原理,分别构建了第三代腺病毒生产体系中的辅助性腺病毒和表达Cre重组酶的真核表达载体,并分析了Cre切除辅助病毒包装信号的有效性。方法:通过PCR及酶处理法依次将2个同向的loxP位点及绿色荧光蛋白表达盒克隆至pShuttle穿梭载体质粒,按照AdEasy系统的标准实验方法产生和扩增辅助病毒;同时构建pcDNA3.1(+)-cre真核表达载体,并用该载体经脂质体法转染HEK293细胞,通过PCR和流式细胞术分析转染细胞内表达的Cre重组酶对随后感染的辅助病毒的包装信号的切除作用。结果:构建的辅助性腺病毒能够在HEK293细胞内扩增,其包装信号可以由细胞内表达的Cre重组酶有效切除。结论:构建了辅助性腺病毒和pcDNA3.1(+)-cre真核表达载体,为第三代腺病毒的生产奠定了实验基础。     

稳定表达猪APOBEC3F的PK15细胞单克隆株的建立

目的:利用慢病毒载体建立稳定表达猪载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白3F(pAPOBEC3F,简称pA3F)的PK15细胞系。方法:以实验室前期构建的pBPLV-flag-pA3F质粒为模板,PCR扩增pA3F基因,克隆到pLenti-Puro-3Flag载体构建成pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒,Western印迹鉴定其在HEK293T细胞中的表达;将pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒与包装载体共转染HEK293T细胞,包装成Lenti-pA3F慢病毒并测定病毒滴度;将Lenti-pA3F慢病毒感染PK15细胞,通过嘌呤霉素压力筛选并结合有限稀释法,筛选稳定表达pA3F的细胞单克隆株,最终Western印迹检测细胞单克隆株中pA3F的表达。结果:菌落PCR和序列测定表明pLenti-Puro-pA3F-3Flag质粒构建正确,Western印迹显示该质粒可在HEK293T细胞中表达pA3F蛋白;包装了Lenti-pA3F慢病毒,滴度为1.32×10~8TU/mL,慢病毒感染PK15细胞后可检测到pA3F蛋白的表达;经Western印迹鉴定,筛选得到的单克隆细胞可稳定表达pA3F蛋白。结论:建立了稳定表达pA3F的PK15细胞单克隆株,为进一步深入研究猪内源性反转录病毒在pA3F作用下的免疫逃逸机制奠定了基础。     

辅助病毒依赖型腺病毒载体转基因的体外表达效率

构建可表达增强型绿色荧光蛋白 (Enhanced green fluorescent protein,EGFP) 的辅助病毒依赖型腺病毒载体 (Helper-dependent adenoviral vector,HDAd),并完成大量制备、纯化和体外表达鉴定。荧光显微镜证实HDAd/EGFP可表达,电镜下观察到经CsCl纯化后的腺病毒的典型形态。分光光度计法测定病毒的浓度为4.0×1012 颗粒数 (Virus particle,vp) /mL。与可表达EGFP的第一代腺病毒载体 (First generation adenoviral vector,FGAd) FGAd/EGFP进行了体外感染和转基因表达效率的比较研究,分别用约2 000 vp/细胞的HDAd/EGFP和FGAd/EGFP感染A549细胞,流式细胞仪检测EGFP的表达情况。通过相同时间点流式细胞仪分析EGFP的表达情况,可见HDAd/EGFP感染早期的A549细胞较FGAd/EGFP有更高的荧光表达率及更高的表达强度,显示HDAd载体具有转基因瞬时高表达的特性,是一种更有价值的疫苗载体。     

H3N2亚型猪流感病毒M1基因克隆及表达特性分析

从H3N2亚型猪流感病毒感染的鸡胚尿囊液中提取病毒基因组RNA,采用RT-PCR方法克隆M1全长基因,将M1基因亚克隆至pET-28a(+)表达载体中,构建重组表达质粒pET-28a-M1,将该重组质粒转化大肠杆菌BL21并经IPTG诱导表达。诱导产物经SDS-PAGE电泳分析显示重组蛋白M1获得大量表达,表达蛋白纯化后免疫Wistar大鼠制备多克隆抗体。Westernblotting检测结果表明制备的抗M1蛋白多克隆抗体可以识别大肠杆菌表达的M1蛋白和病毒感染细胞的病毒M1蛋白。构建M1基因真核重组质粒p3xFLAG-CMV-7.1-M1并转染Vero细胞,Western blotting检测表明抗M1蛋白多克隆抗体可以识别在Vero细胞中得到表达的M1蛋白,成功建立M1基因的真核表达系统。分析了病毒感染过程中M1蛋白的变化及其作为病毒复制指示分子的可能性。鼠源M1蛋白多克隆抗体的制备和M1基因真核重组表达质粒的构建,为进一步研究猪流感病毒的复制机理以及M1蛋白在病毒复制过程中的生物学功能奠定了基础。     

基孔肯雅病毒囊膜蛋白假病毒模型的构建

目的:以HIV为骨架构建单次复制性的含基孔肯雅病毒囊膜蛋白的假病毒模型,观察其对哺乳动物细胞的侵染性。方法:PCR合成基孔肯雅病毒囊膜蛋白基因,克隆到真核表达载体上,与HIV慢病毒包装系统质粒共转染293FT细胞,48 h后收培养上清,在8μg/mL Polybrene存在下感染293FT细胞,感染48 h后在荧光显微镜下观察结果。结果:PCR合成了基孔肯雅病毒囊膜蛋白基因并克隆到真核表达载体上,测序结果正确;共转染293FT细胞后,检测到基孔肯雅病毒囊膜蛋白的表达并包装成假病毒,感染新鲜293FT细胞后能够检测到绿色荧光蛋白。结论:合成的基孔肯雅病毒囊膜蛋白基因能正确表达并包装成假病毒,含基孔肯雅病毒囊膜蛋白的假病毒能感染293FT细胞并表达绿色荧光蛋白,可用该假病毒模型进一步研究基孔肯雅病毒的感染性,筛选评价抗基孔肯雅病毒药物。     

反转录病毒载体介导的猪APOBEC3F在猪源细胞PK15中的表达

目的:利用反转录病毒载体构建猪载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽样蛋白(APOBEC)3F重组质粒,并实现其在猪肾细胞PK15中的表达。方法:用RT-PCR方法扩增五指山猪来源的外周血淋巴细胞APOBEC3F基因,将其定点插入反转录病毒载体pMSCV neo中,同时于插入位点两侧分别添加FLAG和GFP标签,构建重组质粒pMSCV-FLAG-A3F-GFP,并进行酶切、测序鉴定;将鉴定正确的重组质粒与pVSV-G、pGag-Pol共转染包装细胞HEK293T,分别于转染后48~72 h收集细胞的培养上清以获得假型病毒粒子;用该假型病毒感染猪源细胞PK15,通过PCR、Western印迹检测目的基因的整合及表达。结果:PCR扩增到1254 bp的猪APOBEC3F基因,重组质粒pMSCV-FLAG-A3F-GFP经酶切、测序,结果无误;3质粒共转染HEK293T细胞包装出的假型病毒感染PK15细胞后观察到GFP表达;从感染假型病毒的PK15细胞基因组中扩增到1254 bp的猪APOBEC3F基因,Western印迹检测到78.1×103的猪APOBEC3F蛋白的表达。结论:实现了反转录病毒载体介导的猪APOBEC3F在猪源细胞PK15中的整合与表达,为深入研究该分子对猪内源性反转录病毒(PERV)的抑制作用奠定了基础。     

呼吸道合胞病毒F1片段膜外区的原核表达及其多克隆抗体制备

目的:利用大肠杆菌表达人呼吸道合胞病毒(RSV)F蛋白的F1片段膜外区,制备其多克隆抗体,为RSV的相关研究提供检测抗体。方法:采用全基因合成方法合成RSV的F1片段膜外区基因,构建带有His-Tag的原核表达载体p ET28a-F1-His,转化大肠杆菌BL21(DE3)细胞,37℃、IPTG诱导表达,超声波破菌,离心收集包涵体,溶解后经镍离子亲和层析方法进行纯化。纯化的蛋白经SDS-PAGE回收后切胶研磨,免疫大耳白兔,制备RSV的F蛋白多抗血清,采用Western印迹检测血清特异性。结果:构建的p ET28a-F1-His重组质粒在大肠杆菌中表达目的蛋白,其相对分子质量约44×10~3,与理论值一致,免疫后获得的多克隆抗体可特异性识别RSV F蛋白。结论:制备了RSV F蛋白的兔源多克隆抗体,为进一步研究RSV F蛋白疫苗奠定了基础。     

XJ-160病毒复制子型表达载体的构建

XJ-160病毒是我国首次分离的辛德毕斯病毒,全基因组测序已经完成.本文利用该病毒全基因序列首先构建了全基因组cDNA克隆质粒,在此基础上,利用基因重组技术将病毒结构基因序列替换为含有多个单酶切位点的序列,得到复制子表达载体质粒pRepxj160.为验证载体的功能,将报告基因绿色荧光蛋白(EGFP)和β-半乳糖苷酶基因(lacZ)分别插入到载体的多克隆位点,得到两个表达质粒;经体外转录获得的转录体RNA转染BHK-21细胞后14h,可检测到报告基因的表达.结果表明我们构建的XJ-160病毒复制子型表达载体具有自主复制功能,可以表达异源基因.本研究为进一步开发具有我国自主知识产权的甲病毒载体奠定了基础.     

人呼吸道合胞病毒M蛋白非复制型重组腺病毒的构建和鉴定

人呼吸道合胞病毒（human respiratory syncytial virus, RSV)基质蛋白（matrix protein,M）在RSV形态发生上具有重要作用,因含有CTL抗原表位,在疫苗研究上具有一定意义。为此,应用RT-PCR 方法从感染RSV的HEp-2 细胞中扩增获得M蛋白基因,构建了含M基因的非复制型重组腺病毒并进行表达和鉴定。基因序列分析显示RSV M基因仅有一处碱基发生错义突变。非复制型重组腺病毒DNA分子FGAd/RSVM转染293细胞,观察到细胞出现CPE,RT-PCR发现M基因有转录,Western blotting及间接免疫荧光分析检测到M蛋白。成功克隆A亚型RSV Long株M基因,并获得一株可表达A亚型RSV M蛋白的非复制型重组腺病毒FGAd/RSVM,可用于体内研究观察其免疫效果及免疫保护作用。     

TRAIL 慢病毒载体构建及其在肝癌细胞中的表达

目的:构建携带TRAIL基因的慢病毒表达载体并实现其在肝癌细胞株HepG2中的稳定高表达。方法:构建TRAIL重组慢病毒表达载体pCDH-CMV-TRAIL-EF1-GFP-T2A-Puro,脂质体法将重组慢病毒载体和包装质粒混合物共转染293T细胞,包装产生慢病毒颗粒,纯化并测定病毒滴度。利用Western blotting检测TRAIL蛋白在HepG2中的表达。结果:酶切以及测序证实,成功构建TRAIL基因重组慢病毒载体,纯化的慢病毒滴度为1.02×104ifμ/μL。利用嘌呤霉素筛选获得稳定表达TRAIL的细胞系,经Western blot方法检测到TRAIL蛋白的稳定高表达。结论:成功构建了带有TRAIL基因的慢病毒载体,并实现其在HepG2的稳定高表达。     

含F／2A序列的抗P185^erbB2人鼠嵌合抗体慢病毒表达载体的构建

目的构建含F／2A序列的抗P185^erbB2人鼠嵌合抗体慢病毒表达载体,观察其在293T细胞中的表达。方法用具有自我剪切能力的弗林蛋白酶（Furin）／口蹄疫病毒2A多肽（F/2A）连接人鼠嵌合抗体的重链和轻链,形成一个开放阅读框（ORF）,插入慢病毒表达载体pWPI,构建重组抗P185神睨全长人鼠嵌合抗体表达载体pWPI／H-F2A—L。以已构建的慢病毒表达载体pWPI／H-IRES-L为对照质粒。应用磷酸钙沉淀法将慢病毒载体3质粒系统共转染入293T细胞进行包装,测定病毒滴度。再感染293T细胞,荧光显微镜下观察GFP的表达和转染效率,RT—PER、ELISA方法分别检测嵌合抗体mRNA和蛋白的表达。结果经测序鉴定,pWPI／H—F2A—L与预期设计一致;pWPI／H—F2A—L组的病毒滴度为4．3×10^5TU／ml,而pWPI／H—IRES—L组的病毒滴度为3．5×10^5TU／ml;两组重组慢病毒的转染效率分别为87．68％和79．08％;两组重组慢病毒感染293T细胞后,都有嵌合重链和嵌合轻链的表达,由F／2A介导的嵌合抗体的表达水平要高于由IRES介导的嵌合抗体。结论成功构建了含F／2A序列的抗P185^erbB2人鼠嵌合抗体慢病毒表达载体,为今后抗P185^erbB2工程抗体的研究奠定了基础。     

肿瘤内皮标志物8同型物Ⅰ基因真核表达载体的构建及其在HEK293F细胞中的表达

目的:构建肿瘤内皮标志物8(TEM8)基因真核表达载体,实现TEM8在HEK293F细胞中的外源表达。方法:用PCR技术扩增TEM8基因,经限制性酶切、连接、转化,插入pcDNA3.1(+)-EGFP真核表达载体,并通过脂质体将TEM8表达质粒转染至HEK293F细胞中,Western印迹检测TEM8的表达。结果:PCR扩增得到TEM8基因,构建了真核表达载体pcDNA3.1(+)-TEM8-EGFP并转染HEK293F细胞,经G418加压筛选及有限稀释法得到生长性状良好、表达效率高的单克隆细胞系TEM8-EGFP/HEK293F;Western印迹证明过表达细胞系TEM8-EGFP/HEK293F显著表达TEM8蛋白。结论:构建了表达TEM8的重组HEK293F工程细胞系TEM8-EGFP/HEK293F,为进一步研究TEM8的生理功能奠定了基础。     

表达绿色荧光蛋白报告基因重组禽腺联病毒载体系统的构建与鉴定

为了开展重组禽腺联病毒(Recombinant avian adeno-associated virus,rAAAV)介导的基因转移研究,用限制性内切酶消化含AAAV全基因组的重组质粒pCR-AAAV,去除AAAV Rep和Cap蛋白编码序列,将PCR扩增的绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)报告基因插入AAAV末端反向重复序列(Inverted terminal repeats,ITR)之间,获得表达GFP基因的AAAV转移载体pAITR-GFP;以含AAAV全基因组的质粒为模板,用PCR分别扩增AAAV Rep、Cap和Rep-Cap蛋白基因,将Rep和Cap基因分别插入真核细胞双表达载体pVITRO2-mcs的两个多克隆位点,将Rep-Cap蛋白基因插入真核细胞表达载体pcDNA3,获得AAAV辅助质粒pVITRO2-ARC和pcDNA-ARC;将pAITR-GFP、pVITRO2-ARC或pcDNA-ARC与腺病毒辅助质粒pHelper组成三质粒转染系统,用磷酸钙沉淀法共转染AAV-293细胞,获得了表达GFP的rAAAV.经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分离后,纯化病毒出现分子量正确的VP1、VP2、VP3结构蛋白;经PCR检测证明,重组病毒中含有GFP报告基因;用重组病毒分别感染鸡胚成纤维细胞(CEF)和鸡胚肝CEL细胞,可以观察到GFP报告基因的表达,表达时间持续两周以上.这些试验结果表明,成功建立了辅助病毒非依赖性rAAAV体外包装体系,为禽源细胞的基因转移研究和禽重组活载体疫苗的研制打下了基础.     

Construction of recombinant adenovirus vector containing hBMP2 and hVEGF165 genes and its expression in rabbit Bone marrow mesenchymal stem cells

To construct an adenovirus vector co-expressing human bone morphogenetic protein (hBMP2) and human vascular endothelial growth factor (hVEGF165) as well as green fluorescence protein (GFP) as a marker, with which the intracellular expression of the inserted genes could be identified in Bone marrow mesenchymal stem cells (BM-MSCs). BMP2 and VEGF165 genes were PCR amplified from a cDNA library and inserted to the polyclonal site of adenovirus shuttle plasmid pAd-MCMV-GFP. The virus solution (Ad-BMP2-VEGF165) was generated by co-transfecting HEK293 cells with the constructed recombinant shuttle plasmid pAd-MCMV-BMP2-VEGF165 and adenovirus helper plasmid pBHGloxΔ (delta) E1, 3Cre. The virus solution was further purified and virus titer was determined accordingly. The expression of the target genes was subsequently detected and quantified in rabbit BM-MSCs by using real time PCR, ELISA and Western blotting. The recombinant adenovirus vector containing BMP2 and VEGF165 (Ad-BMP2-VEGF165) was successfully constructed, which was confirmed by Sanger sequencing, colony PCR, as well as visually detection of GFP, and the titer of the adenovirus was 1 × 10¹⁰ PFU/mL, and the proteins level of BMP2 and VEGF165 secreted in the supernatant are significantly higher than the control. Recombinant adenovirus vector containing hBMP2 and hVEGF165 genes was successfully constructed. The transfection rate of BM-MSCs by the adenovirus was high (95% at 100 MOI) and the BMP2 and VEGF165 genes was highly expressed in the cells. The present study provides a method to efficiently express the target genes in BM-MSCs and an vector for further research of bone defect repair using dual genes of BMP2 and VEGF165.     

汉坦病毒囊膜糖蛋白G1基因重组腺病毒载体的构建及其在Vero E6细胞中的表达

拟构建汉坦病毒Gl基因重组腺病毒载体并在VeroE6细胞中表达,为汉坦病毒基因疫苗的研究提供实验基础。PCR法从含汉坦病毒-76118株M基因的M56质粒扩增糖蛋白G1基因片段,利用穿梭质粒pShuttle,将其克隆入Adeno—X病毒DNA,获得重组腺病毒DNA,转染HEK293细胞,包装、扩增后得到汉坦病毒Gl基因重组腺病毒原种,感染VetoE6细胞,用IFA法和ELISA法检测表达产物。得到了含汉坦病毒G1基因的重组腺病毒,其滴度约为10^11pfu／ml,感染VeroE6细胞后检测到汉坦病毒糖蛋白G1的表达。     

Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体的构建及其转染人气道平滑肌细胞

TNF-a是一种具有广泛生物学活性的前炎症细胞因子, 参与哮喘整个病理生理过程。可溶性肿瘤坏死因子受体(sTNFR)可以拮抗肿瘤坏死因子活性, 已被用来治疗与TNF相关的炎性疾病。将sTNFRI-IgGFc基因插入腺病毒穿梭质粒pDC316, 与辅助质粒pBHGloxΔE1, 3Cre共转染HEK293细胞, 重组产生Ad-sTNFRI-IgGFc, PCR鉴定毒种正确后, 进行扩增、纯化和滴度测定, 转染人气道平滑肌细胞, 利用RT-PCR、免疫组化方法, 流式细胞仪, ELISA检测转染后细胞中sTNFRI-IgGFc的转录和表达。实验结果证明成功构建了Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体, 感染性滴度达3×1010 TCID50/mL, 200 moi转染气道平滑肌细胞阳性率达99.32%, 转染后气道平滑肌细胞在mRNA和蛋白水平均有sTNFRI-IgGFc表达。转染上清稀释64倍后仍对TNF有拮抗活性。为将表达sTNFRI-IgGFc腺病毒基因治疗哮喘的实验研究提供了基础。     

Cre levels limit packaging signal excision efficiency in the Cre/loxP helper-dependent adenoviral vector system

Helper-dependent (HD) adenovirus vectors devoid of all viral coding sequences have a large cloning capacity and provide long-term transgene expression in vivo with negligible toxicity, making them attractive vectors for gene therapy. Currently, the most efficient means of producing HD vectors involves coinfecting 293 cells expressing Cre with the HD vector and a helper virus bearing a packaging signal flanked by loxP sites. Cre-mediated packaging signal excision renders the helper virus genome unpackageable but still able to replicate and provide helper functions for HD vector propagation. Typically, helper virus contamination is < or =1% pre- and < or =0.1% postpurification by CsCl banding. While these contamination levels are low, further reduction is desirable. However, this objective has not been realized since the Cre/loxP system was first developed. This lack of progress is due, at least in part, to our lack of understanding of the origins of the contaminating helper virus, thus rendering its reduction or elimination difficult to achieve. This study was designed to investigate the possible sources of contaminating helper virus persisting during HD vector amplification. The results revealed that Cre is limiting in helper virus-infected Cre-expressing 293 cells, thereby permitting helper viruses to escape packaging signal excision and propagate. The results of this study should provide a foundation for developing rational strategies to further reduce or possibly eliminate the contaminating helper virus.     

携带红色荧光蛋白报告基因的重组腺病毒载体的构建

目的采用体外连接技术构建含红色荧光蛋白(RFP)报告基因的重组腺病毒载体,为基因治疗与基因疫苗研究提供重要工具。方法将pTurbo RFP-N上的含红色荧光蛋白基因片段,经酶切连接定向克隆至转移载体pShuttle上,构成重组质粒pShuttle-TurboRFP-N。用I-CeuI/PI-SceI双酶切重组质粒pShuttle-TurboRFP-N和骨架质粒pH5′040 pkGFP-II,回收目的片段,连接,获得重组腺病毒载体pH5.′040.CMV.RFP-N。将其线性化后,经脂质体介导转染至AD293细胞内包装出重组腺病毒颗粒。通过荧光显微镜观察其在AD293细胞内的包装效率和RFP表达情况。扩增并再次感染AD293细胞检测病毒颗粒感染能力,并测定其生物活性及滴度。结果经酶切鉴定,证明已正确构建重组腺病毒载体AdH5.′040.CMV.RFP-N;经AD293细胞包装成具有感染性的病毒颗粒,并能在真核细胞中高效表达目的基因;扩增纯化后获得重组腺病毒颗粒数为3.6×1012vp/mL,滴度达1×1010pfu/mL。结论成功构建了携带红色荧光蛋白报告基因的重组腺病毒载体,并能够在AD293细胞中高效地表达,为基因治疗与基因疫苗研究提供重要工具。