逆转录病毒载体
逆转录病毒载体属RNA病毒,但可在受染细胞内反转录产生DNA互补链,此DNA单链可作为模板合成第二条DNA链,第二条DNA链可掺入细胞基因组DNA中。此病毒可利用宿主细胞的酶自行转录与复制,RNA可合成蛋白,再包装病毒,RNA从胞内释放,成为感染性病毒,该载体可经不同方式改变。介导过程可使病毒单拷贝基因组稳定地进入细胞。
保留病毒颗粒的包装信号,而缺失病毒颗粒包装蛋白基因;它可以克隆并表达外源基因,但不能自我包装成有增殖能力的病毒颗粒。[
首先,逆转录病毒的繁殖必须要有适当的包装细胞系,以利于产生高滴度的病毒,同时还具有适当的结构。如:ψ2(第一代包装细胞),PA317(第二代包装细胞),ψ1-CRIP、PG13、DA、CFA(第三代包装细胞),包装细胞可提供逆转录病毒gag、pol和env蛋白才能使带有包装信号及目的基因的病毒载体RNA进行包装,包装细胞只提供gag、pol和env蛋白而不产生具有复制能力的野生型病毒(RCR),而第一代包装细胞可产生 RCR,安全性较差;第二代包装细胞,临床上已广泛应用,也未发现产生RCR,安全性好;第三代包装细胞更加安全,第三代包装细胞中主要区别是病毒结构基因中env不同。
反转录病毒作为基因转移的载体有如下特点:①反转录病毒感染细胞的效率高,基因转移率在10%-100%;②病毒基因转移能将外源基因整合到宿主细胞基因组中外源基因能稳定存在而不丢失;③外源基因整合的拷贝数一般只有一个;④反转录病毒只选择感染分裂细胞;⑤病毒可容纳外源基因的DNA长度为<8Kb。
反转录病毒载体的结构:已切除了病毒的结构基因gag,大部分pol和env,包括两侧的LTR,被选择(标记)基因和目的基因插入的多聚位点所取代,同时还带有包装信号ψ。 优点:
(1)逆转录病毒结构基因gag、env和pol的缺失不影响其他部分的活性; (2)包装好的假病毒颗粒易于分离制备;
(3)逆转录病毒携带的遗传物质高效地进入靶细胞;
(4) 前病毒通过LTR高效整合至靶细胞基因组中,有利于外源基因在靶细胞中的永久表达。 缺点:
(1)随机整合,有插入突变、激活癌基因的潜在危险;
(2)逆转录病毒载体的容量较小,只能容纳7 kb以下的外源基因。