慢病毒(Lentivirus)是逆转录病毒的一种,基因组为双链RNA。但区别于一般的逆转录病毒,慢病毒具有更广的宿主范围,对分裂细胞和非分裂细胞均具有感染能力。 重组慢病毒载体是以HIV-1(人类免疫缺陷I 型病毒)为基础发展起来的工具载体,其毒性基因已经被剔除并被外源目的基因所取代,属于假型病毒。(一次性感染能力而无复制产生新病毒能力) 将靶基因随机整合到宿主的基因组中,并且能够在细胞系中稳定表达若干代,可以进行稳转细胞株的筛选。被广泛应用于各种细胞系基因敲除、基因过表达、RNA干扰。1. 慢病毒载体 慢病毒载体:该病毒包装系统为三质粒系统,组成为pspax2, pMD2G, pLVX-CMV-EGFP-gene或者pLKO-U6-shRNA-EGFP-puro。其中pspax2, pMD2G是辅助质粒,另一个是骨架载体,骨架载体上的EGFP能表达绿色荧光蛋白(GFP),过表达的基因以及敲低序列shRNA均构建在慢病毒骨架载体上;2. 细胞 293T细胞;慢病毒的包装细胞,为贴壁依赖型成上皮样细胞,生长培养基为DMEM(含10% FBS),贴壁细胞经培养生长增殖形成单层细胞;3. 菌株 大肠杆菌菌株DH5α或者stbl3,用于扩增慢病毒载体和辅助包装载体质粒。 (1)构建含有目的基因的病毒载体,抽提高浓度、高纯度的包装质粒和目的质粒;(2)指数生长的293T细胞(培养条件:DMEM+10%FBS, 37°,5%CO₂);(3)试剂:胎牛血清、DMEM、Opti-MEM、lipo2000等;(4)仪器设备:荧光显微镜、生物安全柜、超速离心机等。以293T细胞为例: 转染前一天,将已经长好的细胞以合适的比例传代到10cm培养皿中,当细胞长到80%时准备转染,步骤如下:(1)弃去培养液,加入5 mL 灭菌PBS溶液,轻轻晃动,洗涤细胞生长面,然后弃去 PBS 溶液。(2)用2 mL 胰蛋白酶消化对数生长期的293T细胞。(3)以含10%血清的培养基调整细胞密度为5 ×10^6个/10 mL,重新接种于10cm细胞培养皿中,37 ℃,5% CO₂ 培养箱继续培养,转染前细胞密度80%左右。 注意:293T细胞的状态非常重要,一般建议购买新的细胞株后分批多次冻存,以保证每次包装病毒时细胞的代数不会超过10代。同时尽量不要使用国产血清。复苏后的细胞需要传2代后才能进行病毒的包装,并且传达后18-24h需要密度达到80%左右。转染前1~2h 将需要转染的细胞换新鲜的培养基,8mL/10cm皿。注意:293T细胞贴壁性不是很好,换液时应小心滴加尽量避免冲起细胞。(1)以一个10cm平皿为例,取2个EP管,分别加入500 µl生理盐水,标记为A、B;(2)A管加入60µg PEI,并充分涡旋混匀,B管加入过表达质粒和两个辅助质粒pSPAX2、pMD2.G,三质粒比例为4:3:1,共24µg;(3)将A管PEI加入到B管中,轻轻混匀,静置20min;将混合液加入细胞中,过夜培养。注意:质粒提取的质量,包括浓度和纯度。浓度至少要超过500ng/ul,因为浓度低,加入的体积就会相应增大,会增加细胞污染的风险。纯度可以使用核酸测定仪进行检测,260/280在1.8-2.0之间。有条件的可以选择去内毒素试剂盒进行提取,会对病毒的产量有帮助。同时,由于辅助质粒使用频率高,可以选择进行大提,分装低温保存,保证后续包病毒质粒的稳定性。 转染过夜后,小心吸掉细胞培养液弃于盛有消毒液的废液杯中,然后加10mL新鲜的细胞培养基继续培养。注意:此时弃去的培养基中已含有少量的病毒,必须经处理后才能丢弃,所用的移液枪头等必须经消毒液浸泡至少15min后才能丢弃。 加入的新鲜培养基一般选择FBS浓度为2%-5%,可以根据细胞的生长状态来选择。 换液后48h,收集细胞上清液于50mL离心管,4度保存。并根据细胞生长状况适当补充新鲜细胞培养基(含2%-5% FBS的DMEM)。24h后再次收集细胞上清液于同一个50mL离心管。4℃,4500g离心20min,上清液用0.45μm滤器过滤后转移到新的离心管。过滤后的细胞上清液如果暂时不进行进一步处理,请及时于-80℃储存。注意:细胞转染后24h就可以看到荧光蛋白的表达,48h可以进行荧光照片的采集,判断转染效率。一般为了能获得高滴度的病毒,需要通过不断优化条件,提高转染效率。优化条件包括:三质粒的比例优化,转染试剂的优化,细胞培养条件的优化等。病毒过滤后需进行浓缩,采用PEG8000方法浓缩病毒;(1)5X PEG8000 —NaCl配制:称取NaCl 8.766 g; PEG8000 50g溶解在200ml Milli-Q纯水中;121摄氏度 30min 湿热灭菌 30min;保存在4℃;(2)每30ml过滤后的病毒初始液,加入5X PEG-8000 —NaCl母液7.5 ml;(3)每20~30min混合一次,共进行3-5次;(6)吸弃上清,静置管子1~2分钟,吸走残余液体;(8)溶解后的病毒悬液分装成小份,保存于-80 ℃,避免反复冻融。注意:试剂尽量选择sigma公司,同时需要保证配置的准确性。离心后可以直接看到病毒沉淀,吸走液体时要小心,不要吸走了沉淀。溶解时如果发现很难吹打,可以适当的静置一会再去吹打混匀。病毒溶解后需要及时分装保存,避免使用时反复冻融。 (1)将生长状态良好的293T细胞消化计数后稀释至1×10^5/ml,加入96孔板,100μl/孔。放入37℃,5%CO₂培养箱中培养;(2)在EP管中做10倍梯度稀释,连续10个稀释度。稀释方法如下:每种病毒准备10个1.5ml EP管,每管加入900μl培养液,往第一个管中加入100μl病毒原液,混匀后,吸取100μl加入第二个管混匀。依此类推,做十个稀释度,每个稀释度做4个重复孔;(3)吸取96孔板中原有的培养基,加入稀释好的病毒液100μl;(4)两天后在每个孔再加入100μl完全培养液,利于细胞的生长;(5)第五天在荧光显微镜下观察结果,并数出最后两个有荧光的荧光细胞克隆数。假设为X和Y,则滴度(TU/ml)=(X+Y*10)*1000/2/X孔的病毒液的含量(μl)。注意:浓缩后的病毒可以适当将起始稀释度增大,避免病毒的浪费。条件允许的情况下可以每个稀释度多做些重复,保证实验结果的可靠性。病毒滴度是在293T细胞上测定的,不代表其感染其它细胞的能力。所以当病毒感染其它细胞时,需要多做几个MOI的梯度,以确保感染效果的最佳化。慢病毒感染293T细胞 我们可以为您提供研究所需敲除质粒载体构建和慢病毒包装服务。我们的慢病毒载体来源于HIV-1病毒,序列经过精心优化,提高了生物安全性、基因表达水平和病毒转导效率。慢病毒可将特定基因片段随机、稳定地整合到宿主细胞的基因组中,实现目的基因的持续稳定的表达目的产物,因此,目前慢病毒载体已经广泛地应用于基因的表达调控如过表达,干扰和基因敲除。
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