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Lentivirus Vector
レンチウイルスベクター
レンチウイルスベクターについて
レンチウイルスベクター Plasmidリスト
プロトコールとQ&A
プロトコール
Lentiviral Vector Preparation (pdf) [ in English / in Japanese]
Lentiviral Vector for RNAi (pdf) [ in English / in Japanese]
Lentiviral Vector for Inducible RNAi (pdf) [ in English / in Japanese]
Transduction of Human Hematopoietic Stem Cells (Miyoshi, H. Gene delivery to hematopoietic stem cells using lentiviral vectors. Methods Mol. Biol. 246:429-38, 2004. PMID: 14970608)
レンチウイルスベクターQ&A
(三好浩之博士による)
レンチウイルスベクター全般に関しましては、以下の総説をご参考下さい。
三好浩之:レンチウイルスベクター 最新医学 幹細胞研究の最近の進歩(最新医学社)Vol. 64 (3月増刊号), 232-242 (2009). 三好浩之:レンチウイルスベクター バイオ医薬品の開発と品質・安全性確保(エル・アイ・シー), 612-625 (2007). 三好浩之:蛍光タンパク質遺伝子導入法 レンチウイルスベクターによる導入 バイオテクノロジージャーナル(羊土社)7, 97-105 (2007). 三好浩之:遺伝子導入法(レンチウイルスベクター) 実験医学(別冊) 免疫学的プロトコール(羊土社), 127-137 (2004). 三好浩之:レンチウイルスベクターを用いた造血幹細胞への遺伝子導入 ウイルス Vol. 52, 225-231 (2002). 三好浩之:レンチウイルスベクターによる非分裂細胞への遺伝子導入 細胞工学(秀潤社) Vol. 20, 1234-1242 (2001). 作製方法については、まず日本語のプロトコールをご覧下さい。
レンチウイルスベクターの遺伝子組換え実験レベルについては、「 レンチウイルスベクターについて 」をご覧下さい。
Q1 ベクターに挿入できるインサートの大きさはどれくらいまででしょうか?
プロトコールとQ&A | 遺伝子材料開発室 (RIKEN BRC)
A1 三好博士によると、約8kbまで挿入できることを確認していますが、インサートが大きいとtiterは落ちます。他のグループの論文 (Hum Gene Ther 12: 1893-1905, 2001) では16kbくらいの大きさまで入るという報告がありますが、やはりtiterは落ちるようです。
また、ベクタープラスミドのサイズが大きいため、サブクローニングが難しいかと思いますので、Gatewayのベクターのご使用をお勧めいたします。
Q2 Transfectionの時、CO 2 インキュベーターを3%にするのはなぜ? A2 リン酸カルシウム法に関しましては、Mol Cell Biol 7: 2745-2752 (1987)を読んでいただければ詳しく出ています。10%と5%ではtransfectionの効率に大きな差がありますが、5%と3%では3%の方が多少よい程度です。インキュベーターに余裕あれば3%をお勧めします。
Lipofectamineなどのリポソーム法でも問題はありませんが、 リン酸カルシウム法で293Tに100%入りますので、安くて経済的です。
Q3 Transfectionの際、Forskolinの役割は? A3 Forskolinはadenylate cyclaseを活性化してcAMPが増加しPKAを活性化することにより、間接的にCMVプロモーターに働き、CMVプロモーターの転写活性をあげます。多くのプラスミド(特にベクター)はCMVプロモーターでドライブしていますので、Forskolinを加えることによりtiterが上がります。
Q4 cPPTとは? A4 レトロウイルスは逆転写の際、3'LTRの直上流にあるPPT(polypurine tract)配列からプラス鎖の合成が始まるが、HIV-1にはゲノムの中央部分にcPPT(central polypurine tract)と呼ばれる同じ配列がもう一カ所あり、ここからも合成が行われるため、最終的な二本鎖cDNAには中央にDNAフラップと呼ばれる約100塩基対の3本鎖構造ができる。cPPT配列は逆転写の効率に影響を与えることが示唆されており、cPPT配列をベクターに組み込むことにより、遺伝子導入効率が高くなるといわれています。
Q5 WPREの役割は? A5 WPRE(woodchuck hepatitis virus posttranscriptional regulatory element)は、mRNAの核から細胞質への能動的な輸送と細胞質でのmRNAの安定性を高める役割があるとされています。この配列をベクターに組み込むことにより、titerおよび導入遺伝子の発現効率が上がることが報告されています。
Q6 SINベクターとは?
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レンチウイルス作製サービス | ベクタービルダー
今回も実験 プロトコール です。
この目的は、自分の頭の整理・知識の確認の他に、いわゆる「おばあちゃんの知恵袋」的な、文献や教科書に載っていないけど知ってるとちょっと役立つようなことを記録しておくことです。
正確性には注意を払っておりますが、利用の際はご注意ください。
レンチウイルス関連の記事は以下の通り↓
レンチウイルスベクターの保存方法【短期保存】 - こりんの基礎医学研究日記
レンチウイルスベクターの保存方法 - こりんの基礎医学研究日記
【実験プロトコール】ウイルスタイターチェック - こりんの基礎医学研究日記
以下の プロトコール をもとに、ラボの先輩に教えてもらった方法です↓
直径10㎝ディッシュを用意し、Poly-L-Lysineコーティングする。 ※Poly-L-Lysine(PLL)とは? 細胞膜上の陰イオンと培養容器表面上の 陽イオン との間の相互作用を促進する。つまりプラスチックやガラス面への細胞接着を促進する効果がある。 →省略してもあまり実験に影響ない印象 <やり方> 0.
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トランジェント(一過性発現)で実験する場合 細胞を回収してqRT-PCRなどでノックダウン効率を検証する。 B. ステーブル(安定発現)で実験する場合 培地を適当量の ピューロマイシン を含む培地に交換する。細胞により至適濃度は異なりますが、1~10 μg/mLが標準的。
<5日目以降(ステーブルの場合のみ)>
3~4日ごとに培地を適当量の ピューロマイシン を含む培地に交換する。(一般的に10 ~ 12日後くらいでクローンが確立)。
5クローン以上をピックしてノックダウン効果を検証する。
以上、shRNAレンチウイルスによるノックダウンプロトコールを紹介しました。このように数日間にわたって実験を行う場合は、失敗して貴重な時間とサンプルを無駄にしないためにも、事前に手順を頭に入れ、しっかりと準備を整えてから行いましょう。
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A10 VenusはEYFPのVariantで、理研BSIの宮脇敦史先生により開発されました(Nat Biotechnol 20: 87-90, 2002)。細胞にもよりますが、VenusはEGFPやEYFPよりも数倍から10倍くらい明るく、蛍光顕微鏡やFACSではEGFPと全く同様に扱えます。IRESベクターでは、IRESの下流の遺伝子の発現がかなり低くなりますので、Venusを使用することをお勧めします。
Q11 導入遺伝子の発現レベルが低いのですが。
A11 レンチウイルスベクターでは、組み込んだ遺伝子の発現に内部プロモーターを使用するので、標的細胞において高発現のプロモーターを内部プロモーターとして使用することが重要です。CMV、EF-1α、UbC、CAGプロモーター等での比較や、組織特異的なプロモーターの使用をご検討下さい。
また、遺伝子導入効率が悪い場合には、細胞毒性のでない範囲でMOI(multiplicity of infection)を上げて下さい。
Q12 レンチウイルスベクターによるsiRNAの発現レベルは? A12 レンチウイルスベクターは、レトロウイルスベクターもそうですが、single integrationですので、発現量があまり高くないのが問題となります(H1またはU6 promoter)。したがって、endogenousのtarget geneの発現量が多い場合には、ノックダウンの効果が弱くなります。MOIを上げてmultiple integrationにすることによりある程度解決しますが、やはり発現プラスミドのtransient transfectionに比べると弱いようです。また、3'LTRにsiRNA発現unitを挿入したベクター(コピー数が2になります)でも、基本的にあまり効果は変わりません。いずれにしても、よく利くtarget siteを選ぶことは重要です。
Q13 マクロファージへの遺伝子導入効率が悪い
A13 第3世代packaging plasmidでは、vpr欠損のため、マクロファージへの遺伝子導入効率が他の細胞と比べて1桁近く下がります。vprを含むすべてのaccessory geneの入ったpackaging plasmidを使用するか、MOIを上げることにより解決されると思います。また、マクロファージで高発現のプロモーターを内部プロモーターとして使用することも重要です。
(MAN0034j)
2021.