现在的慢病毒包装系统通常包括几个质粒,这几个质粒上分别含有慢病毒复制的成分,这样做的目的就是为了增加安全性,毕竟如果只用一个成分的话,危险系数很高,人一旦接触这种病毒就有可能遇到危险。而把这几个成分分散在几个质粒中,很难在体外形成危险的病毒颗粒。第二代慢病毒包装系统含有3个质粒,第三代慢病毒包装系统含有4个质粒。这两代病毒包装系统都含有以下相同的成分:
第二代慢病毒
下图是第二代慢病毒系统:
这个系统含有3个质粒,第1个质粒:包装质粒,它编码Gag,PoI,Rev与Tat基因。第2个质粒:包膜质粒,含有VSV-G,编码蛋白Env。第3个质粒:目的质粒,含有病毒的LTRs和psi包装信号(图片未画出),除非有内部启动子,否则这个目的质粒的目的基因是由5'LTR驱动的,它是一个弱启动子,需要Tat元件 的来激活它。所有的第2代慢病毒目的质粒必须要用第2代慢病毒包装系统,因此它的LTR是Tat依赖性的。
第三代慢病毒
第三代慢病毒如下所示:
设计第3代病毒的目的主要还是提高安全性。在第3代病毒中,将第2代病毒的包装质粒分成了2个质粒,一个编码Rev,另外一个编码Gag和PoI。虽然第3代病毒更加安全了,但是它的效率却降低了。除此之外,第3代病毒删除了Tat元件,并且在目的质粒中引入了一个嵌合了5'LTR的异源启动子。这种目的质粒基因的启动子并不依赖于Tat元件。第3代病毒的目的质粒可以使用第2代或第3代的包装质粒,也就是说第3代慢病毒的目的质粒兼容第2代的包装系统。
第二代慢病毒与第第三代病毒的区别:
特点 | 第2代慢病毒 | 第3代慢病毒 |
目的质粒 | 只能被含有TAT的2代病毒包装 | 可以被第2代和第3代病毒系统包装 |
包装质粒 | 一个质粒上含有gag、pol、rev、tat,(质粒:psPAX2) | 2个质粒,一个编码gag、pol,另一个质粒编码rev,(也就是pMDlg/pRRE和pRSV-Rev) |
包膜质粒 | 可替换,通常用于编码VSV-G(质粒:pMD2.G) | 可替换,通常用于编码VSV-G(质粒:pMD2.G) |
案例性 | 安全,复制能力不完全,使用编码各种HIV基因的3个质粒 | 更安全,复制能力不完全,有自身失活性(SIN)使用4个质粒来替代慢病毒的3个质粒。剔除了Tat元件。 |
LTR病毒启动子 | 广泛型 | 杂合:删除了部分5‘LTR,与另外一个异源增强子/启动子融合,例如:CMV或RSV。 |
包膜质粒:pMD2.G 前往下载最新质粒序列 : Addgene: pMD2.G
二代包装质粒:psPAX2 前往下载最新质粒序列 :Addgene: psPAX2
三代包装质粒:
pMDlg/pRRE 前往下载最新质粒序列 :Addgene: pMDLg/pRRE
pRSV-Rev 前往下载最新质粒序列 :Addgene: pRSV-Rev