Lentivirale expressievectoren zijn het meest effectief voertuigen stabiel tot expressie verschillende effector-moleculen of reporter-constructen in delende en niet-delende zoogdiercellen en hele organismen. Hier bieden we een protocol over hoe lentivector expressie constructen te verpakken in pseudoviral deeltjes en target cellen met behulp van de pseudoviral deeltjes transduceren.
Zoals met standaard plasmide vectoren is het mogelijk om lentivectors in plasmide vorm transfecteren in cellen met lage tot middelmatig tot transiënte expressie effectors verkrijgen. Verpakking lentivirus expressieconstructen in pseudoviral deeltjes maakt het echter mogelijk tot 100% transductie, zelfs bij moeilijk te transfecteren cellen, zoals primaire, stengel en gedifferentieerde cellen. Bovendien is de lentivirale levering niet het specifieke cellulaire respons doorgaans geassocieerd met chemische transfecties, zoals mobiele overlijden ten gevolge van de toxiciteit van de transfectie reagens 1, 2. Bij getransduceerd in doelcellen, lentivirale construct integreert genomisch DNA en zorgt voor een stabiele expressie van de kleine haarspeld RNA (shRNA), cDNA, microRNA reportergen of 3, 4. Doelcellen stabiel tot expressie de effector-molecule kan worden geïsoleerd met een selecteerbare marker in de expressie vector, zoals het bouwen puromycine of GFP. Na pseudoviral deeltjes infecteren doelcellen kunnen zij niet repliceren in doelwitcellen door de virale structurele genen ontbreken en de lange terminale herhaling (LTR) zijn bedoeld om zelf-inactiverende na transductie 5, 6.
Er zijn drie componenten nodig voor efficiënte lentivirale verpakking 1, 5, 6, 7.
Een overzicht van de virale productie protocol kan worden gezien in figuur 1. Virale productie begint door co-transfectie 293TN producerende cellen met lentivirale expressievector en de verpakking plasmiden. Virusdeeltjes worden uitgescheiden in de media. Na 48-72 uur de cel cultuur media wordt geoogst. Celresten wordt uit de celkweekmedia, en de virale partikels worden neergeslagen door centrifugeren met PEG-it concentratie. Geproduceerd lentivirus worden vervolgens getitreerd en kan worden gebruikt om doelcellen transduceren. Details van virale titering zijn niet opgenomen in dit protocol, maar is te vinden op:
Ank "> http://www.systembio.com/downloads/global_titer_kit_web_090710.pdf 8.
Dit protocol is geoptimaliseerd met de specifieke producten zijn aangegeven. Andere reagentia kunnen worden vervangen, maar dezelfde resultaten kunnen worden gegarandeerd.
Deze virale verpakking en transductie van target cellen protocol is geoptimaliseerd voor gebruik met virale verpakking SBI's reagentia. Vervanging van andere reagentia kunnen invloed hebben op de uitkomst van het protocol. Dit protocol is alleen geoptimaliseerd voor lentivirale productie en mogelijk niet geschikt voor de productie van andere soorten virussen of pseudovirussen.
Succesvolle virale verpakking is afhankelijk van een aantal belangrijke stappen. De 293TN cellen drukken de SV40 grote T antigen, wat absoluut noodzakelijk is voor afscheiding van het lentivirale deeltjes in de cel cultuur supernatant. De dichtheid van de cellen 293TN bij de transfectie is vooral van belang om de PureFection reagens voldoende overdragen lentivector en verpakking plasmiden in de cellen. Het toevoegen van de PureFection mengsel aan de weefselkweek plaat in een druppelsgewijze manier gevolgd door grondig te zwenken de plaat is belangrijk voor de verspreiding van de verpakking plasmidenen lentivector bouwen in alle van de cellen. Niet juiste verdeling van de vectoren kunnen leiden tot onvoldoende lentivirus deeltjes geproduceerd. De virale verpakking reactie kan worden opgeschaald voor de productie van hoge titer virus op het oppervlak van het weefsel kweekplaten. Er kan gekozen worden tot op het bord verschillende weefsel-cultuur schotels van 293TN cellen per construct dat moet worden verpakt. Concentratie van de virale supernatanten is vooral handig bij het maken van hoge titer virus. Virale supernatant uit meerdere platen cellen kunnen worden gecombineerd en geconcentreerd voor gebruik in in vivo experimenten of cellen die moeilijk te transduceren.
Titering de geproduceerde lentivirale deeltjes is belangrijk voor de berekening een nauwkeurige MOI gebruiken voor transductie van doelcellen. Het kennen van de MOI die werd gebruikt in een bepaalde transductie in staat stelt het oplossen van problemen in het geval dat de transductie niet succesvol is. Bijvoorbeeld met een moi diete laag kan in enkele beoogde cellen die de sequenties van belang. Met een moi die te hoog is, kan echter resulteren in doelcellen tekenen van spanning vertonen. Het doel is het gebruik van een MOI dat de expressie van het construct-of-interest maximaliseert met behoud van de gezondheid van de cellen. Hoewel wij bevelen qPCR gebaseerde titering protocol geïntegreerde kopieën van het construct in lentivirale HT1080 cellen meet, kunnen andere titering methoden worden gebruikt, zoals p24 ELISA of schatting van het percentage GFP-positieve cellen.
Succesvolle transductie van target cellen is ook afhankelijk van een aantal belangrijke factoren. TransDux is een uniek infectie reagens dat hoge transductie efficiëntie mogelijk maakt, maar dat is niet toxisch voor cellen. TransDux kan worden gebruikt in plaats van polybreen, die vaak giftig is voor de doelcellen. Opneming van TransDux in de transductie van de doelwitcellen helpt kosten neutraliseren van het virale deeltjes en kan het virus in de cels. Aangezien TransDux niet toxisch voor de cellen, kan men laat de lentivirale deeltjes in contact met de cellen blijven tot 72 uur (de tijd waarop de virale constructen zijn geïntegreerd in het gastheercelgenoom), waardoor de waarschijnlijkheid van de virale deeltjes in de cel. Voor sommige moeilijk te transduceren cellen, kan transductions worden herhaald op opeenvolgende dagen op de transductie efficiëntie te verhogen. Bijvoorbeeld, transduceren de cellen op dag 1, laat de cellen te rusten op dag 2, en dan weer transduceren de cellen op dag 3. Het is belangrijk 72 uur wachten na de laatste transductie voor het begin selectie verdere experimenten of karakterisering van de doelcellen.
Efficiënte virale verpakking is afhankelijk van de grootte van de lentivirale construct, tussen de 5 'en 3'LTR gebieden. Dit deel van de lentivirale construct moet ongeveer 9 kb of minder, hetgeen overeenkomt met de grootte van de oorspronkelijke HIV genoom. Meer dan 9 kb kan deplooi de titer van het geproduceerde pseudoviral deeltjes. Nieuwe technologie, zoals piggyBac transposon vectoren mogelijk betrouwbare, stabiele integratie van transgenen tot 100 kb via een transfectie. Deze benadering kan worden gebruikt voor constructen die de grootte voor lentivirale vectoren, wanneer het mogelijk is om transfecteren doelcellen overschrijden en biedt het bijkomende voordeel dat er geen een virale verpakkingsstap 9,10.
De geproduceerde pseudoviral deeltjes met dit protocol infectueus in dat ze het meest zoogdiercel types infecteren. De producten die gebruikt worden in dit protocol, echter zijn de derde generatie BioSafe in dat ze produceren niet-replicatieve en zelf-inactiverende pseudovirussen. Daarom, zodra getransduceerde in doel-cellen of dieren, de doelcellen of dieren zijn niet besmettelijk of besmettelijk. Vervanging van andere lentivector plasmiden die niet van de derde generatie BioSafe is mogelijk, maar niet aan te raden van een bioveiligheidperspectief. De virale productie-protocol en de daarop volgende transductie van target cellen moeten worden uitgevoerd onder Biosafety Level 2, volgens de NIH richtlijnen 11 en onderzoekers moeten altijd een laboratoriumjas en handschoenen bij het hanteren van de virale deeltjes. Gebruikt 293TN producerende cellen moeten tubes van virale deeltjes, en wegwerp pipetten worden weggegooid in een geschikte biohazard container. Herbruikbare pipetten en glaswerk moet worden ontsmet met bleekwater en autoclaveren om de blootstelling van het personeel te verminderen.
The authors have nothing to disclose.
We willen het personeel en wetenschappers van SBI te erkennen voor hun steun in het ontwikkelen en testen van deze protocollen.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
DMEM High Glucose Medium | Gibco | 11995-073 | |
293TN Cells | SBI | LV900A-1 | |
pPACKH1 | SBI | LV500A-1 | For HIV-based lentivectors |
pPACKF1 | SBI | LV100A-1 | For FIV-based lentivectors |
Any Lentiviral vector | SBI | Various | cDNA, shRNA, microRNA, transcription reporters |
PureFection | SBI | LV750A-1 LV750A-5 |
|
PEG-it | SBI | LV810A-1 LV825A-1 |
|
Global UltraRapid Titering kit | SBI | LV961A-1 | Not described in this protocol, but needed to titer the viral particles |
TransDux | SBI | LV850A-1 |