БакМам
![]() | Эта статья содержит контент, написанный как реклама . ( январь 2012 г. ) |

в бакуловируса Перенос генов клетки млекопитающих (BacMam) – это использование бакуловируса для доставки генов в млекопитающих . клетки [ 1 ] [ 2 ] Бакуловирусы — это вирусы насекомых, которые обычно не способны инфицировать клетки млекопитающих; однако их можно модифицировать для экспрессии белков в млекопитающих клетках . Немодифицированные бакуловирусы способны проникать в клетки млекопитающих; однако их гены не экспрессируются, если узнаваемый промотор млекопитающих не включен перед интересующим геном. И немодифицированный бакуловирус, и его модифицированный аналог не способны реплицироваться в организме человека , что делает их неинфекционными.
Перенос генов, опосредованный бакуловирусом, был разработан доктором Фредериком М. Бойсом. [ 3 ] Он получил широкое распространение благодаря определенным преимуществам по сравнению с другими методами трансфекции . [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] Было обнаружено, что BacMam обладает некоторой стабильностью и гибкостью по сравнению с другими методами клеточных линий . [ 7 ] что способствовало его принятию в качестве стандартного метода переноса генов.
Общие свойства
[ редактировать ]Технология доставки генов BacMam представляет собой систему временной экспрессии, которая облегчает экспрессию генных продуктов. Он имеет широкий спектр трансдукции, включая многие типы первичных клеток и стволовые клетки . [ 8 ] Геном бакуловируса обладает большой способностью к вставке чужеродных генов: были успешно протестированы вставки длиной до 38 т.п.н. [ 9 ] Возможна одновременная доставка нескольких генов в одну и ту же клетку. [ 10 ] Цитопатические эффекты частиц BacMam на клетки млекопитающих практически отсутствуют или практически отсутствуют. [ 11 ] Уровень экспрессии генов можно регулировать дозой вируса или химическими добавками с использованием ингибиторов деацетилазы гистонов. [ 12 ] Трансдукция клеток выполняется путем добавления только жидкости, что делает BacMam поддающимся автоматизированным методам. Вирусы стабильны при хранении при температуре 4 °C в темноте в течение длительного периода времени. [ 13 ]
Соображения биобезопасности
[ редактировать ]Бакуловирусы представляют собой агенты группы риска 1 , которые уже более 25 лет широко используются для производства белков в клетках насекомых . [ 14 ] Бакуловирусы производятся в клетках насекомых и не способны к репликации в клетках млекопитающих, и неизвестно, что они вызывают заболевания у здоровых взрослых людей. Кроме того, вирусы BacMam инактивируются человеческим комплементом, что снижает риск для исследователей. Вирусы, используемые в лаборатории, не способны размножаться в насекомых, поэтому не существует никакой экологической угрозы, если эти частицы попадут в окружающую среду. [ 15 ] [ 16 ]
Вирусная запись
[ редактировать ]Исследования проникновения бакуловируса в гепатоцеллюлярной карциномы клетки человека позволяют предположить, что BacMam проникает в клетки млекопитающих посредством клатрин-опосредованного эндоцитоза и, возможно, посредством микропиноцитоза . [ 17 ] Дальнейшие исследования показали, что кавеолы участвуют в проникновении бакуловируса в клетки млекопитающих. [ 18 ]
Ответ клетки-хозяина
[ редактировать ]Чтобы быть эффективной, технология доставки генов не должна мешать нормальному функционированию клеток. Анализы цитотоксичности человека и анализы транскриптома на клеточной линии HEK (HEK293) показали, что бакуловирусная трансдукция не является цитотоксичной и не индуцирует дифференциальные транскрипционные ответы. [ 19 ] Аналогичным образом, инфицированные шванновские клетки сохраняют свой характерный морфологический и молекулярный фенотип и способны дифференцироваться in vitro и экспрессировать маркер миелинизации P0 . Используя комплементарной ДНК технологию микрочипов (кДНК) для изучения in vitro и in vivo глобальных профилей клеточной экспрессии генов в мозге крысы, культивируемых астроцитах человека и нейрональных клетках человека после вирусной трансдукции, наблюдались противовирусные реакции хозяина. [ 20 ] Родственные гены в основном связаны с врожденным иммунитетом, включая несколько генов, участвующих в сигнальном пути Toll-подобного рецептора и взаимодействии цитокинов с цитокиновыми рецепторами.
Использование
[ редактировать ]Биопроизводство
[ редактировать ]BacMam использовался для производства белков в больших количествах с использованием клеток HEK293 в системе биореактора с полыми волокнами . [ 21 ]
Высокопроизводительный скрининг
[ редактировать ]Фармакологию рецептора, связанного с G-белком, можно изучать с использованием технологии BacMam при разработке лекарств . [ 22 ]
Флуоресцентная микроскопия
[ редактировать ]Реагенты для мечения органелл представляют собой коммерчески доступные частицы BacMam для мечения органелл и других субклеточных структур. [ 23 ] Мечение одиночной митохондрии зеленым флуоресцентным белком, нацеленным на митохондрии. [ 24 ]
Активация рецепторов/анализ путей
[ редактировать ]Была проведена характеристика активации рецептора серотонина посредством слияния GFP, доставляемого BacMam, с киназным субстратом. [ 25 ]
Структурная биология
[ редактировать ]Систему BacMam можно использовать для получения растворимых и мембранных гликопротеинов для структурных исследований. [ 26 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Хофманн, К; Штраус, М. (1998). «Перенос генов, опосредованный бакуловирусом, в присутствии сыворотки или крови человека, облегченный ингибированием системы комплемента» . Генная терапия . 5 (4): 531–536. дои : 10.1038/sj.gt.3300607 . ПМИД 9614578 .
- ^ Бойс, FM; Бучер, Нидерланды (1996). «Перенос генов, опосредованный бакуловирусом, в клетки млекопитающих» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 93 (6): 2348–52. Бибкод : 1996PNAS...93.2348B . дои : 10.1073/pnas.93.6.2348 . ПМК 39799 . ПМИД 8637876 .
- ^ Патент США № 5871986.
- ^ Кост, Т; Кондри, JP (2002). «Рекомбинантные бакуловирусы как векторы доставки генов в клетки млекопитающих». Тенденции в биотехнологии . 20 (4): 173–180. дои : 10.1016/S0167-7799(01)01911-4 . ПМИД 11906750 .
- ^ Кост, Томас А; Кондри, Дж. Патрик; Джарвис, Дональд Л. (2005). «Бакуловирус как универсальные векторы для экспрессии белков в клетках насекомых и млекопитающих» . Природная биотехнология . 23 (5): 567–575. дои : 10.1038/nbt1095 . ПМЦ 3610534 . ПМИД 15877075 .
- ^ Кост, Т; Кондри, Дж; Эймс, Р; Рис, С; Романос, М (2007). «Внедрение технологии доставки генов вируса BacMam в условиях разработки лекарств». Открытие наркотиков сегодня . 12 (9–10): 396–403. дои : 10.1016/j.drudis.2007.02.017 . ПМИД 17467576 .
- ^ Давенпорт, Элизабет А.; Нутулаганти, Парвати; Эймс, Роберт С. (2009). «BacMam: универсальная технология доставки генов для анализов GPCR». Рецепторы, связанные с G-белком, в открытии лекарств . Методы молекулярной биологии. Том. 552. стр. 199–211. дои : 10.1007/978-1-60327-317-6_14 . ISBN 978-1-60327-316-9 . ПМИД 19513651 . S2CID 21324231 .
- ^ Цзэн, Цземин; Ду, Хуан; Чжао, Ин; Паланисами, Налласивам; Ван, Шу (2007). «Опосредованная бакуловирусным вектором временная и стабильная экспрессия трансгена в эмбриональных стволовых клетках человека» . Стволовые клетки . 25 (4): 1055–1061. doi : 10.1634/stemcells.2006-0616 . ПМИД 17420229 .
- ^ Чещенко Н; Кругляк, Н; Эйзенсмит, Р.К.; Кругляк, В.А. (2001). «Новая система для производства полностью удаленных аденовирусных векторов, не требующая аденовируса-помощника» . Генная терапия . 8 (11): 846–854. дои : 10.1038/sj.gt.3301459 . ПМИД 11423932 .
- ^ Эймс, Роберт; Нутулаганти, Парвати; Форнуальд, Джим; Шабон, Усман; Ван-Дер-Кейл, Харджит; Эльшурбаги, Набиль (2004). «Гетерологичная экспрессия рецепторов, связанных с G-белком, в клетках остеосаркомы U-2 OS». Рецепторы и каналы . 10 (3–4): 117–124. дои : 10.1080/10606820490515012 . ПМИД 15512846 .
- ^ Ченг, Т; Сюй, CY; Ван, Ю.Б.; Чен, М; Ву, Т; Чжан, Дж; Ся, Н.С. (2004). «Быстрый и эффективный метод экспрессии генов-мишеней в клетках млекопитающих с помощью бакуловируса» . Всемирный журнал гастроэнтерологии . 10 (11): 1612–8. дои : 10.3748/wjg.v10.i11.1612 . ПМЦ 4572764 . ПМИД 15162535 .
- ^ Пфол, Дж.Л.; Уорли Дж.Ф., 3-е место; Кондри, JP; Ан, Г; Аполито, CJ; Кост, Т.А.; Труакс, Дж. Ф. (2002). «Титрование экспрессии KATP-канала в клетках млекопитающих с использованием трансдукции рекомбинантного бакуловируса». Рецепторы и каналы . 8 (2): 99–111. дои : 10.1080/10606820212396 . ПМИД 12448791 .
{{cite journal}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка ) - ^ Хорио, Х.; Тран, Р.; Камен, А. (2006). «Стабильность бессывороточных и очищенных запасов бакуловирусов при различных условиях хранения». Биотехнологический прогресс . 22 (1): 319–325. дои : 10.1021/bp050218v . ПМИД 16454526 . S2CID 41069508 .
- ^ Смит, GE; Саммерс, доктор медицины; Фрейзер, MJ (1983). «Продукция бета-интерферона человека в клетках насекомых, инфицированных вектором экспрессии бакуловируса» . Молекулярная и клеточная биология . 3 (12): 2156–65. дои : 10.1128/MCB.3.12.2156 . ПМК 370086 . ПМИД 6318086 .
- ^ Стоимость, Т.А. и Кондри, JP 2002a. Прикладная биобезопасность 7:167–169.
- ^ Кост, Т.А., Кондри, Дж.П. и Микельсон, Калифорния, 2000. Бибезопасность и векторы переноса вирусных генов. Биологическая безопасность, принципы и практика, 3-е изд. Д.О. Флеминг и Д.Л. Хант (ред.), Американское общество микробиологии, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 579–597.
- ^ Матилайнен, Х.; Ринне, Дж.; Гилберт, Л.; Маржомаки, В.; Реунанен, Х.; Окер-Блом, К. (2005). «Проникновение бакуловируса в клетки гепатомы человека» . Журнал вирусологии . 79 (24): 15452–15459. doi : 10.1128/JVI.79.24.15452-15459.2005 . ПМК 1316037 . ПМИД 16306616 .
- ^ Лонг, Г.; Пан, X.; Кормелинк, Р.; Влак, Дж. М. (2006). «Функциональное проникновение бакуловируса в клетки насекомых и млекопитающих зависит от клатрин-опосредованного эндоцитоза» . Журнал вирусологии . 80 (17): 8830–8833. дои : 10.1128/JVI.00880-06 . ПМЦ 1563848 . ПМИД 16912330 .
- ^ Кенутис, К.; Эфрос, Р.Ц.; Свеверс, Л.; Лавдас, А.А.; Гайтану, М.; Матсас, Р.; Ятру, К. (2006). «Доставка генов, опосредованная бакуловирусом, в клетки млекопитающих не изменяет их транскрипционный и дифференцирующий потенциал, но сопровождается ранней экспрессией вирусных генов» . Журнал вирусологии . 80 (8): 4135–4146. doi : 10.1128/JVI.80.8.4135-4146.2006 . ПМК 1440473 . ПМИД 16571829 .
- ^ Булер, Жером; Чжао, Ин; Ван, Шу (2009). «Профилирование экспрессии генов для определения реакции хозяина на бакуловирусную трансдукцию в головном мозге» . Журнал нейрохимии . 109 (5): 1203–1214. дои : 10.1111/j.1471-4159.2009.06015.x . ПМИД 19476540 .
- ^ Жарден, Б; Чжао, Ю; Сельварадж, М; Монтес, Дж; Тран, Р; Пракаш, С; Элиас, К. (2008). «Экспрессия SEAP (секретируемой щелочной фосфатазы) посредством бакуловирусной трансдукции клеток HEK 293 в системе биореактора с полыми волокнами». Журнал биотехнологии . 135 (3): 272–280. doi : 10.1016/j.jbiotec.2008.04.006 . ПМИД 18499293 .
- ^ Эймс, Роберт; Форнвальд, Джеймс; Нутулаганти, Парвати; Трилл, Джон; Фоли, Джеймс; Бакли, Питер; Кост, Томас; Ву, Зининг; Романос, Майкл (2004). «Рекомбинантные бакуловирусы BacMam в G-белке? Открытие лекарственного средства, связанного с рецепторами». Рецепторы и каналы . 10 (3–4): 99–107. дои : 10.1080/10606820490514969 . ПМИД 15512844 .
- ^ Эймс, Роберт С; Кост, Томас А; Кондри, Дж. Патрик (2007). «Технология BacMam и ее применение для открытия лекарств». Экспертное мнение о лекарствах . 2 (12): 1669–1681. дои : 10.1517/17460441.2.12.1669 . ПМИД 23488908 . S2CID 45039136 .
- ^ Дистельмайер, Феликс; Купман, Вернер Дж. Х.; Теста, Эпифания Р.; Де Йонг, Арьян С.; Свартс, Герман Г.; Маятепек, Эртан; Смитинк, Ян AM; Виллемс, Питер ХГМ (2008). «Количественная оценка потенциала митохондриальной мембраны живых клеток на уровне отдельной органеллы». Цитометрия Часть А. 73А (2): 129–138. doi : 10.1002/cyto.a.20503 . ПМИД 18163486 . S2CID 5147755 .
- ^ Хувилер, Кристин Г.; МакХлейдт, Томас; Чейз, Лукас; Хэнсон, Бонни; Роберс, Мэтью Б. (2009). «Характеристика активации рецептора серотонина 5-гидрокситриптамина-1А с использованием датчика киназы 2, регулируемого фосфо-внеклеточным сигналом». Аналитическая биохимия . 393 (1): 95–104. дои : 10.1016/j.ab.2009.06.018 . ПМИД 19539597 .
- ^ Дуккипати, Абхирам; Пак, Хён Хо; Вагрэй, Дипак; Фишер, Сюзанна; Гарсия, Кинан К. (2008). «Система BacMam для экспрессии высокого уровня рекомбинантных растворимых и мембранных гликопротеинов для структурных исследований» . Белковый экстракт Purif . 62 (2): 160–170. дои : 10.1016/j.pep.2008.08.004 . ПМК 2637115 . ПМИД 18782620 .