腺病毒载体

基因运载的工具
腺病毒是一种大分子(36kb)双链无包膜DNA病毒。它通过受体介导的内吞作用进入细胞内,然后腺病毒基因组转移至细胞核内,保持在染色体外,不整合进入宿主细胞基因组中。

病毒概述

腺病毒是无包膜的线性双链DNA病毒,在自然界分布广泛,至少存在100种以上的血清型。其基因组长约36kb,两端各有一个反向末端重复区(ITR),ITR内侧为病毒包装信号。基因组上分布着4个早期转录元(E1、E2、E3、E4)承担调节功能,以及一个晚期转录元负责结构蛋白的编码。早期基因E2产物是晚期基因表达的反式因子和复制必须因子,早期基因E1A、E1B产物还为E2等早期基因表达所必须。因此,E1区的缺失可造成病毒在复制阶段的流产。E3为复制非必须区,其缺失则可以大大地扩大插入容量。腺病毒载体大多以5型(Ad5)、2型(Ad2)为基础,新增了55型(Ad55),很多研究机构在研究当中,55型将比5型流行以及应用更具广泛性。

作用机制

典型的腺病毒载体系统如:穿梭质粒pCA13/腺病毒基因组质粒pBHG11/包装细胞293细胞。pCA13/的HCMVIE启动子-多克隆位点-SV40AN(polyA)构成外源基因的表达盒,该表达盒的插入使腺病毒E1基因缺失,但是保留其两端侧翼序列(左侧的1~3bp的ITR,右侧从3.5kb到末端的维持病毒装配和活力必须的蛋白IX的基因),也保留了腺病毒的包装信号φ(194~358bp);pBHG11则保留了腺病毒基因组的绝大部分,但是缺失了包装信号φ、0.5~3.7图距(mu)部分的E1区、77.5~86.2mu的E3区,293细胞是整合有Ad5E1基因的人胚肾细胞系。pBHG11因为缺失包装信号及E1区而不能复制,pCA13带有包装信号及E1的侧翼序列,但是缺失E1区及腺病毒绝大部分基因组,同样不能复制。外源目的基因插入pCA13后,与pBHG11共转染,进入293细胞。pCA13与pBHG11在细胞内发生同源重组,同时,293细胞提供E1蛋白,从而包装产生腺病毒颗粒。该病毒的蛋白质外壳同野生型腺病毒相似,具有同样的感染力进入靶细胞的能力,但是基因组DNA的E1区被外源目的基因取代,即进入靶细胞后病毒不能复制,但可以表达目的蛋白。