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腺病毒系统产品手册
发布日期:2018-12-26 浏览次数 :


一、产品介绍

腺病毒(Adenovirus,Ad)是一种无包膜的线状双链 DNA 病毒,其复制不 依赖于宿主细胞的分裂。腺病毒拥有近 50 个血清型,大多数腺病毒载体都 是基于血清型 2 和血清型 5,通过转基因的方式取代 E1 和 E3 基因,降低病 毒的复制能力。这些重组病毒仅在高水平表达 E1 和 E3 基因的细胞中复制, 因此是一种适用于治疗的高效控制系统。重组腺病毒是进行基因转移和表达 的工具,功能强大并易于操作。腺病毒独特的生物学特征使它成为“载体的 首选”,被科研工作者广泛应用。

      腺病毒主要具有以下特点:

         1.可广泛地感染各类细胞,包括分裂细胞和不分裂细胞(某些抗腺病毒感 染的淋巴瘤细胞除外);

         2.高效率地感染细胞,感染率可达100%;

         3.可达到较高的病毒滴度,一般粗病毒可达1011vp/ml, 而浓缩后可达1013vp/ml;

         4.易于扩增;  

         5.不整合到染色体中,无插入致突变性;  

         6.稳定保存,-80 ℃可以保存2年以上。  

ViGene生物使用的是应用较广泛的复制缺陷型的人类血清5型腺病毒。该 腺病毒载体缺失E1和E3基因。E1基因在组装感染性病毒颗粒时必不可少,可 在HEK293T细胞病毒包装过程中得到补充,而E3基因不影病毒的包装。由于 E1和E3基因的缺失,腺病毒载体可插入高达7.5kb的外源基因。

ViGene生物的ORFAD-腺病毒ORF表达系统包括三个相关产品:ORF穿梭 载体系统,pAD-ORF腺病毒载体和预制 ORF AD-腺病毒。ORF 穿梭载体系统

腺病毒载体图谱

腺病毒载体图谱

ViGene 公司率先推出了 pENTER穿梭载体,该载体与其他载体,如 腺病毒、慢病毒、腺相关病毒 和 shRNA载体 完全兼容。穿梭质粒中的ORF可以 通过限制性内切酶简单的“剪切和粘贴”转移至所有目标载体和病毒载体。两 组限制性内切酶 AsiSI/MluI (96%) 和 AsiSI/RsrII (99%) 可涵盖人类基因ORF 的99.5%。其他的人类基因ORF,可由其他限制性内切酶组合, 如 AsiSI/NotI, AscI/RsrII 转移。ORF在CMV启动子启动下表达,在ORF的C'端融合了Flag和 His标签,并具有SV40 poly(A)加尾信号。 pEnter载体含有SV40启动子启 动的puromycin嘌呤霉素标记。pEnter载体还含 有两个腺病毒ITR序列和两个与腺病毒Ad5同源的序列,可用于将ORF序列同 源重组到腺病毒载体。

pAD-ORF腺病毒载体

pAD-ORF腺病毒载体

pAD-ORF腺病毒载体是基于ORF基因表达系统的腺病毒质粒。通过在大肠杆菌中同源重组,将ORF基因序列从pEnter和除慢病毒、腺相关病毒之外 的大部分的目标载体转移至pAD腺病毒载体。pAD是较常用的人类腺病毒载 体 , 是 E1 和 E3 基 因 缺 失 的 人 类 血 清 5 型 腺 病 毒 。  pAD-ORF 载 体 可 用 于 在HEK293细胞中包装重组腺病毒。ViGene为客户提供了两种pAD载体。pAD-Amp具有氨苄青霉素筛选标签,可用于与pEnter载体同源重组。另外,pAD- Kan具有的卡那霉素选择标签,也用于与其他目的载体重组。

预制 ORF AD-腺病毒

      预制 ORF AD-腺病毒是一种预制的重组腺病毒。该腺病毒是通过携带 ORF的pEnter载体和pAD载体同源重组产生的。表达的ORF C'末端融合了Flag 和His标签。 ViGene的预制ORF AD- Adenovirus能够有效的传递ORF基因, 可应用于对ORF基因体外和体内的功能研究。

ViGene提供的腺病毒穿梭载体如下:

注:更多腺病毒载体信息可登陆 www.vigenebio.cn 网站查看或咨询 ViGene 技术支持。

二、操作步骤

(一)腺病毒安全操作规范

       1.使用腺病毒载体前请向您所在机构的生物安全部门征得许可和指令。

       2. 请在 BL2 生物安全二级生物安全柜中操作病毒粒子。

       3. 请务必穿着实验服,佩戴一次性口罩和手套。

       4. 小心操作,避免产生气雾、飞溅或洒落。

       5. 被病毒污染的超净工作台,请立即用加入 1% SDS 的 70%乙醇溶液擦拭 干净;请务必将接触病毒的枪头、离心管、培养板、  培养液使用新配制的 10%漂白粉、84 消毒液或 0.6%次氯酸钠溶液浸泡 1 小时以上再丢弃。

       6. 装盛腺病毒的实验用品需单独放置及培养,并加以标示。

       7. 用显微镜观察细胞感染情况时,请先拧紧培养瓶或盖紧培养板,用  70%乙醇擦拭培养瓶外壁后,显微镜下观察拍照。观察完毕,请用  70%乙醇 再次擦拭显微镜实验台。

       8. 离心病毒时,应使用密封性好的离心管,或用封口膜封口后进行离心, 请尽量使用组织培养室内的离心机。

       9. 实验完毕脱掉手套后,请立即用肥皂和水清洗双手。

       10. 对共用实验室的人员需进行腺病毒安全培训或提示。

(二)腺病毒感染目的细胞预实验

      不同的细胞所使用的病毒 MOI 值会有所不同。建议在正式实验前,在目 的细胞中进行预实验摸索最佳 MOI 值。   

      为了节省病毒,推荐使用 96 孔板进行预实验。操作步骤如下:

       1. 第一天 细胞的准备

           将目的细胞接种于 96 孔板中,细胞融合率为 50%较佳。为保证细胞生长 良好,请保证细胞贴壁过夜。

       2. 第二天 病毒的稀释

           取 10μL 腺病毒原液加入 90μL 培养液中做 1:10 稀释(10-2),以此为起 点做梯度稀释直至稀释 10-7。可根据实际情况降低或提高稀释倍数。

      3. 第二天 感染目的细胞

          取出提前准备好的 96 孔板,用准备好的病毒稀释液替代旧培养液,注意保留未加入病毒的细胞孔作为对照组。

      4. 第二至四天 观察荧光或检测

          腺病毒对细胞的感染较快,请在感染细胞后 12、24、36、48 小时分别观察 细胞中荧光表达情况(如果您选择的产品不带有荧光标签,请在  48、72、96、120 小时分别收获细胞并通过 Western-Blot 或其他检测手段来检测基因表达)。

        注意事项:感染前细胞的状态好坏对感染效果影响很大,请务必保证加入 病毒前,细胞处于良好的生长状态。

(三)Quantitative-PCR腺病毒滴度测定

      实时定量PCR法是一种简单的、高通量的测定病毒粗提裂解液和纯化病毒样本中腺病毒颗粒数量的方法。该方法用腺病毒基因组特异性引物进 行实时定量PCR。在定量曲线的线性范围内,Ct值与已知拷贝数质粒的Ct值

的比值即为病毒基因组的初始拷贝数。

      1. 纯化腺病毒基因组DNA

          腺病毒颗粒基因组DNA外面包被有衣壳蛋白,使用蛋白酶K消化酶解病 毒衣壳。

                                                           组成成分           体积

                                                               病毒液           5µl

                                                            蛋白酶 K         (5µg/µl) 1µl

                                                                超纯水           4µl

              1) 37 ºC 孵育30 min。然后加热 95 ºC 20 min 使酶失活;

              2)3000g 离心10 min,取上清冻存。

        2. QPCR:

             1)ViGene使用的病毒标准品的滴度为 3.6X108 个/ml。梯度稀释标准品至滴 度为 3.6×102-3.6×108 ,并将超纯水作为阴性对照;

             2)配制PCR反应体系,每个样品20 µl体系;

                                                                组成成分                           体积

                                                             2X SYBRGreen缓冲液             10µl

                                                                  引物混合物                        1µl

                                                                     超纯水                             7µl

                                                               病毒样品或标准品                2 µl(相当于加入1μl初始病毒样品)

   样品应按下表准备:

腺病毒滴度测定(维真生物)

           3)进行PCR反应;

           4)病毒颗粒数的计算:病毒颗粒数(个/ml) = 与标准品相对值×1000 。

(四)腺病毒感染目的细胞

      进行腺病毒感染实验时可使用完全培养液(培养目的细胞用)稀释。培养液中的血清、双抗或其他营养因子不会影响腺病毒的感染效率。

以 24 孔培养板为例,进行 HEK293 细胞的感染实验操作步骤如下:

注意事项:实验前请按照不同的 MOI 设置不同的感染孔,并根据 MOI 和细胞数量 计算所需要的病毒量。

      1. 第一天 细胞的准备

          在 24 孔培养板接种若干孔,每个孔内接种 3-5×104 个 HEK 293 细胞,铺 板时细胞的融合率为 50%左右,每孔培养液体积为 300μL,进行病毒感染时细胞的融合率约为 70%左右。

       2. 第二天 病毒的准备

          根据实验的实际情况和 MOI 值,用培养液准确稀释腺病毒原液。

          注意事项:可使用 PBS 缓冲液或无血清培养液稀释病毒原液。

       3. 第二天 感染目的细胞 在目的细胞和对照细胞中分别加入计算好的病毒液, 混匀后放于二氧化碳 培养箱(37 ℃、5% CO2)孵育过夜。

      注意事项:

           1)感染前细胞的状态好坏对最终的感染效果高低影响很大,请务必保证加入病毒前, 细胞处于良好的生长状态。

           2)若病毒对目的细胞的感染效率较低,可通过提高 MOI  值提高病毒的感染效率,也 可在培养液中加入助感染试剂 ADV-HR(详见附录 1、附录 4、附录 5)来提高病毒的感染效率。

         4. 第二天 更换培养液

             病毒感染细胞 12 小时后,更换培养液。 注意事项:换液具体时间需视细胞状态而定。如果腺病毒对细胞有明显毒性作用,影 响细胞生长状态,于加病毒 4 小时后更换新鲜培养液后继续培养。

          5. 第三天 感染效率检测

感染 24 小时后,可利用倒置荧光显微镜观察病毒感染目的细胞的效率。 如选择的腺病毒载体不带有荧光标记,可以通过 Q-PCR(定量 PCR)检测目的基因的表达来评估感染效率。

三、附录

附录1. 常见问题解答

        1. 从ViGene生物购买的人类ORF开放阅读框克隆的序列与参考序列完全一 致吗? 克隆序列并不总是与RefSeq的公布的序列完全一致。ViGene生物的大部分 人类ORF克隆的序列与NCBI公布的参考序列完全匹配,但部分克隆的序 列含有SNP单核苷酸多态性,存在短序列的插入或缺失。ViGene生物人类 ORF的亚克隆模板来自哺乳动物MGC库或cDNA文库,序列的差别反映了 来自不同组织和不同个体的差异。

        2. ViGene生物所有的人类ORF克隆都已全长测序验证了吗? 是的。ViGene生物科技有限公司所有的人类ORF克隆都已通过全长序列测 序。每个克隆首先用Sanger法对两端序列进行测序验证,然后通过 NextGene二代测序方法对全长序列测序。每个克隆的测序结果已在我们的 官方网站www.vigenebio.cn上公布。ViGene克隆的序列与参考序列之间的 差异也可在网站上查阅。提交您的订单前,我们强烈建议您下载我们的序 列并比对差异。

      3. 在什么情况下可以选用腺病毒载体作为将外源基因导入细胞的工具? 腺病毒载体能感染分裂和非分裂细胞。它适用于体内和体外基因传递,转 染效率高,对外源基因瞬时表达量高。但相对于其他病毒载体系统,腺病 毒载体在靶细胞中具有相对较高的免疫原性。

      您应考虑以下几点:

      1. 外源基因需要瞬时表达还是稳定的基因表达?

      2. 需转染分裂细胞还是非分裂的细胞?

      3.对于靶细胞的潜在免疫原性是否有充分的了解?

       4.病毒用来进行体内还是体外基因传递?

      当有以下实验要求时,可以考虑使用腺病毒替代慢病毒:

      1.  需缩短实验周期;

          慢病毒感染效率约70%左右,不能直接进行后续实验,需筛选稳定细胞 株,而筛选时间至少为两周。而腺病毒感染效率高,在很多细胞株中的效率可以达到99%,可直接进行后续实验,节约经济成本和时间成本。

       2.  需进行动物实验; 用于动物实验的病毒需具有较高的滴度,才能达到使用较小体积注射的目的。目前,慢病毒能达到的较高有效滴度通常在108TU/ml左右, 如选用慢病毒,约需1mL 病毒注射体积。大体积的液体量对于动物是

有害的,尤其是注射脑部。腺病毒的滴度可达1011PFU/ml,应用于动物实验时,每只小鼠只需要1μL,而每只大鼠10μL既可。不仅如此,腺 病毒可进行扩增纯化,从而避免重新包装,以节约经济成本和时间成本。

         请参阅下面的表格,选择适合您的病毒载体。

如何选择合适的病毒

      4. 病毒滴度如何测定?

        测定腺病毒的滴度有三种常用的方法:(1)空斑形成实验 (2)孔稀释 法 (3)BAC法

空斑形成实验是一种检测有感染能力的病毒(PFU)的生物学方法。通常 是用一系列病毒稀释液感染单层HEK293细胞,病毒在感染的细胞中繁殖, 最终导致细胞毒性效应并被释放出来。释放的病毒将感染邻近的细胞,这 整个过程将被不断重复,最终导致空斑的形成。为了阻止病毒扩散并形成 新的空斑,在完成最初感染后,要将一层0.5%的琼脂铺在细胞表面上。病 毒滴度(PFU/ml)可通过统计空斑数目获得。空斑的形成需3周时间。

         孔稀释法是在Eppendorf管中做10倍梯度稀释。稀释方法为:每种病毒准备8个1.5mL Eppendorf管,每管加入297μL完全培养液,向第一个管中加入33µL病毒原液,混匀后,吸取30µL加入第二个管混匀。依此类推,做8个 稀释度(10~10-6)。弃去96孔板中原有的培养液,每个稀释度重复3个孔,每孔加入含稀释好的病毒液100μL。并做好标记。感染24小时后用荧光显 微镜对荧光阳性细胞进行计数。数出后两个能观察到荧光的孔内的荧光细胞数,计算3个重复孔内的总数之和并计算出平均数,假设为A(倒数第二个能见荧光孔的荧光细胞平均数)和B(倒数第一个能见荧光孔的荧光 细胞 平均 数)。 腺 病 毒 病 毒 滴 度 计 算 公 式 :  腺 病 毒 滴 度  (PFU/mL) =(A+B×10)×1000/2/A孔病毒量(μL) BAC法是检测蛋白浓度,仅适用于纯化后的腺病毒。通常1 ug蛋白=1X109 VP。

       5. 如何选择病毒感染细胞的最佳 MOI 值? 由于病毒用量过少会无法达到理想的感染效率,病毒用量过多会造成细 胞毒性。建议感染目的细胞前,根据维真生物为您提供的“腺病毒感染目 的细胞预实验”来选择腺病毒用量。

      6. 如何确定目的细胞是否可被腺病毒感染?

       建议使用前查询相关文献。通常腺病毒可以感染哺乳动物细胞系或原代细胞,包括可分裂和不可分裂的细胞。只有少数细胞系不能被感染,例 如一些淋巴细胞系。为确保目的细胞可被腺病毒感染,建议使用有荧光标记的腺病毒对目的细胞进行预实验(详见“腺病毒感染目的细胞预实 验”)。

      7. 腺病毒需要纯化吗? 如果病毒被用于体外细胞实验,不需要进行纯化。由于未纯化病毒液中含 有的细胞碎片和少量培养基成分易诱导显著的免疫学反应,用于体内实验 或动物实验的病毒需进行纯化,从而除去有缺陷的病毒颗粒和其他培养基 中的成分。

      8. 什么是RCAs?如何检测 RCAs?

HEK293细胞中存在与血清5型腺病毒相同的序列,重组腺病毒与293细胞 的重叠序列交叉重组,可产生复制能力的腺病(Replication Competent Adenoviruses:RCAs),RCAs发生的几率较小。RCA 可使 用非 辅助细 胞, 如 HeLa 进行检 测。 将梯度稀释的病毒液感 染HeLa细胞,并培养8天。8天后,若没有空斑产生,重组的腺病毒则不是 有复制能力的腺病毒。

      9. 怎样提高腺病毒的感染效率? 细胞良好的生长状态和感染时适合的MOI值是达到高感染效率的保证,而 且腺病毒是通过细胞的表面受体CAR和细胞接触后,侵染细胞的。所以如 果目的细胞的CAR受体少,病毒的感染效率就会低。一般情况下,可以通 过提高感染时的MOI值来提高病毒的感染效率,必要时可在感染时加入助 感染试剂ADV-HR来提高腺病毒的感染效率。

      10. 助感染试剂ADV-HR的使用浓度和使用方法是什么?

助感染试剂 ADV-HR 能 够 显 著 提 高 腺 病 毒 的 感 染 效 率 。 但 较 高 浓 度 的ADV-HR具有细胞毒性,影响细胞状态和感染效率。我们建议您务必于目 的细胞中进行 ADV-HR 浓度梯度预实验。我们在 HEK293 中的实验表明(详见附录5),当ADV-HR使用浓度小于等于1.0×10-2mg/mL时,细胞状态良好。 此外,对于较难感染的细胞系(如CNE2)建议使用“孵育法”(即附录4提 供的方法 ) , 即 将 助 感 染 试 剂 、 腺 病 毒 和 一 定 数 量 的 细 胞 悬 液 加 至1.5mL Eppendorf管中,轻轻混匀,置于37℃培养箱中孵育0.5至1小时后转 至培养皿中培养;对于较易感染的细胞系(如HepG2)建议使用“直接加入法”,即在感染时,直接将助感染试剂、腺病毒滴加至培养皿中。建议 您针对目的细胞的具体情况,选择合适的感染方法。

附录 2. ViGene 腺病毒感染 HEK293 细胞案例

ViGene 腺病毒感染 HEK293 细胞案例

附录 3. ViGene 腺病毒滴度测定案例

ViGene 腺病毒滴度测定案例

附录 4. 助感染试剂 ADV-HR 在腺病毒感染中的作用(孵育法)

助感染试剂 ADV-HR 在腺病毒感染中的作用(孵育法)

      操作步骤:

       1、准备细胞: 贴壁细胞消化后离心、悬浮细胞直接离心,弃去上清,用无血清培养液调整细胞浓度

至106cell/88ul,备用。

      2、在1.5ml EP 管中建立感染体系如下所示:

         ①助感染试剂(10x) 10ul

         ②病毒 (1011VP/mL) 2ul

         ③细胞悬液(106cell/88ul) 88ul

       用移液器轻轻吹打混匀,于37℃细胞培养箱中孵育0.5~1h。

      3、用移液器将感染体系中的细胞轻轻悬起,转移至预先加有培养液的6孔板中培养,建议 加入细胞培养液体积为2.5mL/孔。

      4、若为含有 GFP 标签的载体,可于感染24h 后不同时间段观察荧光表达。

附录 5. 摸索助感染试剂 ADV-HR 的使用极值实验

摸索助感染试剂 ADV-HR 的使用极值实验

摸索助感染试剂 ADV-HR 的使用极值实验

      实验规模:96 孔板(定容至 100μL) ADV-HR 浓度:1mg/mL

      说明:

      1. ADV-HR 终浓度在 0 至 1.0×10-2mg/mL 之间对细胞状态无影响;

      1.   ADV-HR 终浓度在 2.5×10-2mg/mL 时细胞生长缓慢;

      2.   ADV-HR 终浓度在 5.0×10-2 至 1.0×10-1mg/mL 时细胞呈现明显破碎, 2.5×10-1 至5.0×10-1mg/mL 时细胞皱缩甚至停止生长。

      建议:

      1.   请在使用 ADV-HR 前于目的细胞中进行浓度梯度预实验;

      2.   建议 ADV-HR 的使用浓度不超过 2.5×10-2mg/mL。


       欢迎下载腺病毒操作手册更多了解我公司产品。

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