慢病毒包装系统常用的三质粒系统包括以下三种质粒:
1、包装质粒(Packaging Plasmid)
包含编码病毒结构蛋白的基因(如 Gag、Pol)。这些基因在病毒颗粒的形成和组装中起重要作用,但不包含包装信号,因此不会被包装到病毒颗粒中。
2、包膜质粒(Envelope Plasmid)
通常是编码包膜蛋白的质粒,最常见的是 VSV-G(G蛋白,源于囊泡性口炎病毒)。VSV-G蛋白能赋予病毒广泛的感染能力,使其能够感染多种类型的细胞。
3、转移质粒(Transfer Plasmid)
包含目的基因和慢病毒的长末端重复序列(LTRs)以及包装信号(Ψ)。该质粒是病毒转导的核心,目的基因通过该质粒传递到宿主细胞。
包装三质粒的作用
转移质粒:携带目的基因,决定了病毒能够表达的外源基因。
包装质粒:提供病毒核心结构蛋白和酶,支持病毒的包装和复制。
包膜质粒:决定病毒的包膜蛋白,影响病毒的感染谱。
实验流程
通过共转染这三种质粒到生产细胞(如 293T 细胞)中,可以组装生成具有感染能力的慢病毒颗粒。
病毒颗粒会将转移质粒上的外源基因传递到靶细胞,但由于包装质粒和包膜质粒的基因没有被包装进病毒颗粒,因此转导的靶细胞无法再次产生病毒,从而提高了生物安全性。
四质粒系统(改进)
有时会使用四质粒系统,将 Gag 和 Pol 基因分开到不同的质粒上,这样进一步减少了包装质粒的重组风险。