本節介紹依賴于在哺乳動物細胞質合成噬菌體T7 RNA聚合酶的瞬時細胞質表達系統。首先,將感興趣的基因插入質粒中,使其位于T7 RNA聚合酶啟動子(PT7)的控制下。在培養過程中,外源基因被高效的 T7 RNA聚合酶轉錄。這種轉染方案適用于分析的目的,因為不需要構建新的重組病毒,所以比較簡單。
對于大規模的工作,PT7 操縱的基因可以通過同源重組插入另一個重組痘苗病毒中,使之與 vTF7-3 共同感染懸浮細胞(見「兩種重組痘苗病毒共感染細胞」)或感染 OST7-1 細胞(可以持續表達 T7 RNA 聚合酶的穩定細胞系;見「單病毒感染OST7-1細胞」)。表達的蛋白質可以用脈沖標記的方法或用「重組痘苗病毒及其產物的鑒定實驗」中敘述的方法分析鑒定,用「離子交換層析實驗」描述的方法純化。
對痘苗病毒/T7 RNA聚合酶雜交表達系統有幾種創新的方法,其中的一個新的改進是VOTE誘導的表達系統,它不需要應用兩種重組病毒或特殊細胞系(見「利用VOTE系統」)。
兩種重組痘苗病毒共感染細胞
| 實驗方法原理 | 含有 pT7 控制的外源基因(「痘苗病毒系統基因表達實驗」中「重組痘苗病毒(VTF7-3)感染后的脂質體轉染」)的重組質粒,通過同源重組可整合到痘苗病毒中,并制備重組病毒儲液。將此病毒儲液與 vTF7-3 共同感染貼壁或懸浮細胞,在培養過程中,外源基因被高效的 T7 RNA 聚合酶轉錄,并在感染細胞的細胞質完成翻譯。隨后進行分析鑒定或純化蛋白質。 此共感染方案適用于大量生產蛋白質,基于這種目的,常使用懸浮培養的細胞(如 Vero 或 HeLa S3)。 |
|---|---|
| 實驗材料 | vTF 7-3 痘苗病毒儲液含有 pT7 控制的外源基因的重組病毒儲液貼壁培養的單層 CV-1 細胞/轉瓶懸浮培養的 HeLa S3 |
| 試劑、試劑盒 | |
| 儀器、耗材 | |
| 實驗步驟 | 1. 對于貼壁培養的單層細胞: 1.1 感染 CV-1 貼壁單層細胞:在病毒感染前一天,用完全 MEM-10 培養基將 5 × 105 細胞/孔加入 6 孔組織培養板培養,直至細胞幾乎匯片生長(一般過夜)。 1.2 胰酶消化病毒儲液。每份病毒儲液加入等體積的 0.25 mg/ml 胰酶,渦旋混勻,溫育 30 min,每隔 5~10 min 晃動一次。 MOI 為 10 pfu/細胞可以獲得高水平的蛋白質表達。 如果還有團狀物,將其冷卻到 0℃,冰上超聲 30 s。可以重復幾次超聲,但超聲的間隔中樣品應當置冰上冷卻(見「痘苗病毒系統基因表達實驗」中「重組痘苗病毒(VTF7-3)感染后的脂質體轉染」)。 1.3 將兩種胰酶消化的病毒儲液混合。 1.4 將胰酶處理后的病毒用 MEM-2.5 培養基稀釋至 4 × 107 pfu/ml (每種病毒為 2 × 107 pfu/ml)。 1.5 吸出培養基,用 0.5 ml 的病毒混合液感染 6 孔板中每孔的細胞,溫育 1~2 h,每隔 15~30 min 晃動一次。 1.6 加入 2 ml 的 DMEM-10 培養。根據使用的方法,在感染后 5~24 h 分析基因表達。如果純化蛋白質,在感染 2~3 天后收獲細胞。 注:盡管在感染后數小時就可以檢測基因表達,但一般在病毒感染的晚期進行免疫沉淀、免疫印跡或 Northern 印跡分析,因為這時 T7 控制的基因產物積聚到最高水平。早期分析一般檢測表達蛋白的生物學活性。 2. 對于懸浮培養的細胞: 2.1 感染 HeLa S3 懸浮細胞:在病毒感染前,用血球計數器對細胞進行計數, 在室溫下 1800 g 離心 5 min,棄上清。用轉瓶 MEM-5 培養基重懸細胞至 2 × 107細胞/ml,將其轉移到較小的無菌組織培養瓶或 Erlenmeyer 瓶中。 2.2 胰酶消化病毒儲液。每份病毒儲液加入等體積的 0.25 mg/ml 胰酶,渦旋混勻,溫育 30 min, 每隔 5~10 min 晃動一次。 MOI 為 10 pfu/細胞可以獲得高水平的蛋白質表達。 如果還有團狀物,將其冷卻到 0℃, 冰上超聲 30 s。可以重復幾次超聲,但超聲的間隔中樣品應當置冰上冷卻(見「痘苗病毒系統基因表達實驗」中「重組痘苗病毒(VTF7-3)感染后的脂質體轉染」)。 2.3 將兩種胰酶消化的病毒儲液混合。 2.4 將胰酶消化病毒混合物加入濃縮細胞中,37℃ 懸浮培養。 2.5 將感染后的細胞加入到大的旋轉培養瓶中,用轉瓶 MEM-5 培養基將其稀釋至 5× 105 細胞/ml,37℃ 懸浮培養 1~3 天。 2.6 收獲細胞,分析或純化表達蛋白(見步驟 1.6 注釋)。 |
| 注意事項 | 1. 所有培養都在加濕的 37℃ 5% CO2 培養箱中培養,除非有特殊說明。 2. 與活細胞接觸的器械和試劑都應該是無菌的,操作也必須無菌。 |