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慢病毒载体

慢病毒载体(Lentivirus)是一类改造自人免疫缺陷病毒(HIV)的病毒载体,是逆转录病毒的一种,基因组是RNA,其毒性基因已经被剔除并被外源性目的基因所取代,属于假型病毒可将外源基因整合到基因组中实现稳定表达,具有感染分裂期与非分裂期细胞的特性。

  慢病毒基因组进入细胞后,在细胞浆中反转录为DNA,形成DNA整合前复合体,进入细胞核后,DNA整合到细胞基因组中。整合后的DNA转录成mRNA,回到细胞浆中,表达目的蛋白或产生小RNA。慢病毒介导的基因表达或小RNA干扰作用持续且稳定,并随细胞基因组的分裂而分裂(图1)。


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  图1 慢病毒包装和侵染细胞的过程


  慢病毒载体具有宿主范围广,免疫原性低,基因容量大,可以长期表达等特点。能够有效地感染培养的肿瘤细胞、肝细胞、心肌细胞、神经元、内皮细胞、干细胞等多种类型的细胞。

  慢病毒的感染具有整合特性,能够将外源基因有效地整合到宿主染色体上,达到持久性表达,因而可构建稳定细胞株,用于基因的细胞功能研究。借助慢病毒载体改造T细胞可用于CAR-T细胞治疗。


慢病毒包装与纯化

  慢病毒包装采用三质粒或四质粒系统进行包装,收集细胞培养上清,通过超速离心浓缩纯化和收集病毒。


慢病毒滴度检测

  检测方法:定量PCR检测感染后细胞基因组中外源DNA拷贝数

  实验原理:慢病毒介导外源基因以逆转录方式整合进目的细胞基因组



慢病毒载体优势

① 表达时间长:慢病毒可将外源基因整合到宿主细胞基因组上,实现基因长时间稳定的表达,不随细胞分裂传代而丢失,是细胞实验的首选,常用于构建稳定株。
② 安全性高:未发现致病性,慢病毒载体改造T细胞用于CAR-T细胞治疗。
③ 免疫原性低:直接注射活体组织不易造成免疫反应,适用于动物实验。


不同病毒的生物学特性比较

11.jpg


载体选择
  我司拥有丰富的慢病毒产品,用于操作编码基因和非编码基因,如lncRNA、microRNA、circRNA,如下慢病毒载体可供您选择(不限于此列表):

调控方式载体编号载体名称(载体元件顺序)真核抗性荧光启动子默认标签载体容量
   过表达GL127pSLenti-CMV-EGFP-3xFLAG-WPREN/AEGFPCMV3FLAG4.8kb
GL121pSLenti-EF1-EGFP-CMV-MCS-WPREN/AEGFPCMVN/A4.4kb
GL129pSLenti-CMV-mCherry-3xFLAG-WPREN/AmCherryCMV3FLAG4.8kb
GL119pSLenti-CMV-MCS-3xFLAG-PGK-Puro-WPREPuroN/ACMV3FLAG4.4kb
GL120pSLenti-SFH-EGFP-P2A-Puro-CMV-MCS-3xFLAG-WPREPuroEGFPCMV3FLAG3.5kb
GL107pSLenti-EF1-EGFP-P2A-Puro-CMV-MCS-3xFLAG-WPREPuroEGFPCMV3FLAG3.7kb
GL109pSLenti-EF1-EGFP-F2A-Puro-CMV-MCS-WPREPuroEGFPCMVN/A3.8kb
GL122pSLenti-EF1-EGFP-F2A-BSR-CMV-MCS-WPREblasticidinEGFPCMVN/A3.9kb
GL130pSLenti-CMV-EGFP-3xFLAG-PGK-Puro-WPREPuroEGFPCMV3FLAG3.7kb
GL132pSLenti-EF1-EGFP-F2A-Puro-WPRE2-CMV-MCSPuroEGFPCMVN/A3.7kb
GL123pSLenti-EF1-mCherry-P2A-Puro-CMV-MCS-3xFLAG-WPREPuromCherryCMV3FLAG3.7kb
GL125pSLenti-CMV-mCherry-3xFLAG-PGK-Puro-WPREPuromCherryCMV3FLAG3.7kb
GL133pSLenti-EF1-mCherry-F2A-Puro-WPRE2-CMV-MCSPuromCherryCMVN/A3.7kb
H114pLenti-CMV-Luc2-IRES-Puro-WPREPuroN/ACMVN/A2.2kb
GL124pSLenti-EF1-Luc2-F2A-Puro-CMV-MCS-WPREPuroN/ACMVN/A2.8kb
 表达creH126pLenti-CMV-NLS-Cre-3xFLAG-WPREN/AN/ACMV3FLAG3.9kb
H15108pLenti-CMV-DIO-MCS-WPREN/AN/ACMV3FLAG5.3kb
三标H7656pLenti-CBh-3xFLAG-Luc2-tCMV-mNeonGreen-F2A-Puro-WPREPuromNeonGreenCBh3FLAG1.3kb
H7657pLenti-CBh-3xFLAG-Luc2-tCMV-tdTomato-F2A-Puro-WPREPurotdTomatoCBh3FLAG0.6kb
H9911pLenti-CBh-3xFLAG-Luc2-tCMV-mNeonGreen-F2A-BSR-WPREblasticidinmNeonGreenCBh3FLAG1.5kb
H9912pLenti-CBh-3xFLAG-Luc2-tCMV-tdTomato-F2A-BSR-WPREblasticidintdTomatoCBh3FLAG0.8kb
circRNA过表达H8384pLenti-EF1-EGFP-F2A-Puro-CMV-S-circRNA-WPREN/AEGFPCMVN/A3.0kb
H8807pLenti-CMV-S-circRNA-WPREN/AN/ACMVN/A4.8kb
H8399pLenti-EF1-EGFP-F2A-Puro-CMV-L-circRNA-WPREPuroEGFPCMVN/A1.0kb
H8810pLenti-CMV-L-circRNA-WPREN/AN/ACMVN/A2.8kb
miRNA过表达GL109pSLenti-EF1-EGFP-F2A-Puro-CMV-MCS-WPREPuroEGFPCMVN/AN/A
H3919pCLenti-U6-miR30(miRNA)-CMV-EGFP-F2A-Puro-WPREPuroEGFPU6N/AN/A
H119pLenti-CMV-TurboGFP-IRES-Puro-miR30(miRNA)-WPREPuroTurboGFPCMVN/AN/A
H3928pCLenti-U6-miR30(miRNA)-CMV-mCherry-F2A-Puro-WPREPuromCherryU6N/AN/A
H146pCLenti-EF1-Puro-CMV-EGFP-3xFLAG-Sponge(miRNA)-WPREPuroEGFPCMV3FLAGN/A
H7505pCLenti-U6-TuD(miRNA)-CMV-EGFP-F2A-BSR-WPREblasticidinEGFPCMVN/AN/A
H7506pCLenti-U6-TuD(miRNA)-CMV-EGFP-F2A-Puro-WPREPuroEGFPCMVN/AN/A
过表达(Tet-on)H125pLenti-TRE-EGFP-EF1-rtTA3-IRES-Puro-WPREPuroEGFPTREN/A2.0kb
H121pLenti-TRE-EGFP-3xFLAG-PGK-Puro-WPREPuroEGFPTRE3FLAG3.3kb
H2057pLenti-EF1-rtTA3-IRES-Puro-WPREPuroN/AEF1N/AN/A
shRNA干扰GL401pCLenti-U6-shRNA-CMV-Puro-WPREPuroN/AU6N/AN/A
GL404pCLenti-U6-shRNA-CMV-EGFP-WPREN/AEGFPU6N/AN/A
GL427pSLenti-U6-shRNA-CMV-EGFP-F2A-Puro-WPREPuroEGFPU6N/AN/A
GL428pSLenti-U6-shRNA-CMV-mCherry-F2A-Puro-WPREPuromCherryU6N/AN/A
H7615pCLenti-U6-shRNA-CMV-mCherry-F2A-BSR-WPREblasticidinmCherryU7N/AN/A
CRISPR敲除H5070pLenti-U6-spgRNA v2.0-CMV-Puro-P2A-3xFLAG-spCas9-WPREPuroN/AU6N/AN/A
H7072pLenti-U6-spgRNA v2.0-CMV-BSR-P2A-3xFLAG-spCas9-WPREblasticidinN/AU6N/AN/A
H6825pLenti-U6-spgRNA v2.0-CMV-sfGFP-P2A-3xFLAG-spCas9-WPREN/AsfGFPU6N/AN/A
H5068pLenti-U6-spgRNA v2.0-CMV-EGFP-WPREN/AEGFPU7N/AN/A
H5450pLenti-CMV-Puro-P2A-3xFLAG-espCas9_1.1-WPREPuroN/ACMV3FLAGN/A
CRISPRa转录激活H9517pCLenti-U6-gRNA-MS2-EFS-dCas9-VP64-T2A-BSD-WPREblasticidinN/AU6N/AN/A
E2577pCLenti-EF1a-MCP-P65-HSF1-T2A-Hygro-WPREhygromycinN/AEF1aN/AN/A
H7284pCLenti-U6-gRNA-2x(wt+f6)MS2-CMV-MCP-P65-HSF1-IRES-BSR-WPREblasticidinN/AU6/CMVN/AN/A
H7281pLenti-CMV-dCas9-VP64-T2A-Puro-WPREPuroN/ACMVN/AN/A


常规应用

  体外感染细胞

  慢病毒载体能够有效地感染培养的肿瘤细胞、肝细胞、心肌细胞、神经元、内皮细胞、干细胞等多种类型原代细胞和大部分细胞系。

  慢病毒的感染具有整合特性,能够将外源基因有效地整合到宿主染色体上,因而可以达到持久性表达,从而构建稳转细胞株,体外进行细胞功能学实验,包括细胞增殖、侵袭、迁移、凋亡等研究。稳定表达目的基因的肿瘤细胞株还可以进一步构建肿瘤动物模型,进行体内基因功能验证,药效药代,活体成像等检测,进一步研究体内肿瘤发生、发展和转移及药物治疗的效果。


 常见MOI列表

细胞名中文名称慢病毒感染MOI
(参考值)
MGC80-3人胃癌细胞10
HT-29人结肠癌细胞20
RKO人结肠腺癌细胞10
Caki-1人肾透明细胞癌皮肤转移细胞10
5637人膀胱癌细胞10
U-118 MG人脑星形胶质母细胞瘤10
RWPE-1人正常前列腺上皮细胞20
HeLa人宫颈癌细胞10~20
Ca Ski人宫颈癌肠转移细胞10
MCF7 [MCF-7]人乳腺癌细胞10
A549人非小细胞肺癌细胞10
NCI-H1299人非小细胞肺癌细胞20
U-87 MG人脑星形胶质母细胞瘤10
U251人胶质瘤细胞10
A172人胶质母细胞瘤细胞10
K-562人慢性髓原白血病细胞10
HL-60人原髓细胞白血病细胞10
GES-1人胃上皮细胞20
U266人骨髓瘤细胞20
CAL 27人舌鳞癌细胞20
PC9人肺癌细胞5
PC14人肺癌细胞10
MADB-106大鼠乳腺癌细胞20
F98大鼠脑胶质瘤细胞20
MHCC-97H人肝癌细胞(高转移)10~20


  MOI 是multiplicity of infection 的缩写,即感染复数,其含义是感染时病毒与细胞的数量比值,一般以实验中某个细胞,感染达到80%,定义为这个细胞的MOI值,即病毒量与细胞数的比值;加的病毒量(μl)=细胞数×MOI/滴度(…/ml) ×1000



慢病毒在肿瘤研究中的应用案例
 
1.Nature Communications. (IF=12.353). Shi Y,et.al. (2017). Tumour-associated macrophages secrete pleiotrophin to promote PTPRZ1 signalling in glioblastoma stem cells for tumour growth.[慢病毒, 胶质细胞瘤]
慢病毒干扰: Lenti-shNT/shPTN/shPTPRZ1

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2. Hepatology. (IF=14.079). Ma JZ,et.al. (2016). METTL14 suppresses the metastatic potential of HCC by modulating m6 A-dependent primary miRNA processing. [慢病毒, 肝癌]
慢病毒过表达/干扰:pLV-CMV-PGK-EGFP-T2A-puro/ pLV-U6-shRNA-CMV-EGFP-T2A-puro

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慢病毒在神经系统的应用(在体注射)
1.Nature Neuroscience. (IF=19.912). Ding XL,et.al. (2017). Activity-induced histone modifications govern Neurexin-1 mRNA splicing and memory preservation. [慢病毒, 学习与记忆]

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病毒类型:慢病毒
载体名称:LV-Suv39h1-RNAi(不确定详细的)
注射部位:海马DG区
病毒注射量:2 μL,9.98 × 108 TU/mL
检测时间:2周
 
2.Nature Communications. (IF=12.353). Yao XH,et.al. (2016). Electrical coupling regulates layer 1 interneuron microcircuit formation in the neocortex. [慢病毒, 神经环路]

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病毒类型:慢病毒
载体名称:LV- CX36-shRNA-EGFP(不确定详细的)
注射部位:P1小鼠新皮层L1
病毒注射量:1μL
检测时间:2周


3.Molecular Psychiatry. (IF=11.64). Guo DJ,et.al. (2019). Autism-like social deficit generated by Dock4 deficiency is rescued by restoration of Rac1 activity and NMDA receptor function. [慢病毒, 自闭症]
 

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病毒类型:慢病毒
载体名称:Lenti-CMV-EGFP-P2A-3FLAG-Rac1
注射部位:小鼠海马CA1区
病毒注射量:1μL
检测时间:4周
 
慢病毒延伸服务

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慢病毒的生产和质控采取了国际学术界公认的标准流程,采用三质粒或四质粒系统在293T细胞中进行包装。所获得的病毒颗粒经过超速离心纯化,并通过qPCR对病毒基因拷贝进行滴定。一般情况下我们的慢病毒的滴度在108~109TU/ml,完全可以满足各类实验的使用要求。


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