Protocols

Cell and Tissue Targeting

Summary

Currently, the life cycle and biology of adenovirus (A d ) infected cells have been well characterized. In A d virus infection and transgene expression, there are three necessary sequential steps: (i) viral binding to cell surface receptors; (ii) the process of internalization; and (iii) transfer of the viral genome to the nucleus. The experimental approach in this chapter describes the construction scheme of A d viruses, i.e., how to utilize these viruses to target, bind and enter IE cells via - or secondary A d receptors (transduction process), and the expression of exogenous genes carried by these viruses in the target cells (transcription and translation) Author(s): T. Friedman et al.

Operation method

A d carrier for transduction-targeted construction of RG D-modified fibrils

Move

A d carrier for transduction-targeted construction of RG D-modified fibrils material 试剂 A d E a s y 系 统 (Qbiogene) 这一系统包括pAdEasy-1 (去 除 E 1 /E 3 的质粒)和 pShuttle (—个转基因-启动子表达框)。 , 琼脂糖 硫 酸 铵 (预冷) < ! > 菌株: BJ5183 和 D H 5a 卡 那 霉 素 (25/xg/m l ) < ! > L B 培养基 质粒: p A B S .4 (Microbix) P C R 引物 primer A (5'-A A G C T A G C C C T G C A A A C A T C A -3,) primer B (5’- G C A G A A G C A G T C T C C T C G G C A G T C G C A A C T T G T G T C T C C T G T T T C C T G ~3’ ) primer C (5,- T G C G A C T G C C G A G G A G A C T G C T T C T G C C C A A G T G C A T A C T C T A T G T C A T T T -3’ ) primer D (5,- T G C A A T T G A A A A A T A A A C A C G T T G A A A -3,) 限制性内切核酸酶: E c o R I、 B a m H I 、 M / eI、 i M I 、 PacI、 S z m I 此外,用于同A d 载体源重组、扩增、纯化的其他试剂参看第十五章R o s s和 Parks 的方法。 仪器 P C R 仪 此外,用于同A d 载体源重组、扩增、纯化的其他仪器参看第十五章R o s s 和 Parks 的方法。

Construction of shuttle plasmid vectors for cilia modification

1. Isolation of the ciliary region fragment of anti-Aminobenzylpenicillin from the recovered plasmid.

a. EcoRI digestion of 10 tons of anti-Aminobenzylpenicillin PAdEasy-I plasmids for 4 h.

b.1 % agarose gel recovery of 9. 6kb DNA fragment.

c. Ligation cyclization.

The resulting new plasmid (pFiberdE3-A m p ) has an intact ciliated region.

2 - Isolation of anti - kanamycin resistance gene.

The gene was isolated by EcoRI digestion of IOfig pABS.4. a. EcoRI digestion of IOfig pABS.

b- Enzymatic ends were complemented with K l e n o w fragments.

c. Cyclize the recombinant plasmid (pA B S .4A E c o R I ) with ligase.

d- Enzymatic cleavage of PA B S .4A E c o R I with EcoRI.

e. Complementation of the B a w x H I site with Klenow fragments.

f- Enzymatically cut PA B S .4A E c o R I with & out 1 .

The combined I.3k b fragment contains the kana resistance gene and the two terminal SttaI sites.

3_Insert the canna-resistance gene into the anti - ampicillin cilium vector.

a. Enzymatically digest pFiber-d E 3-A m p with M /eT [.

b- Complementation of the M fe 1 [site with a K l e n o w fragment .

c- Enzymatic cleavage of pFiber-d E 3-A m p with BsiBI .

d- Insertion of the flat-ended fragment of I.3k b into the M / el-BsiBI site of pFiber-dE3-Amp .

The synthesized vector (pFiber-dE3 ) includes the pili region and the ampicillin and canna resistance genes.

Construction of the mutated cilia k n o b gene (Fig. 3)

4.P C R Preparation of complementary R G I > 4 C fragments.
a- Add 30 umol/L of primer A (upstream primer) and primer B (downstream primer) to 500 n g of pFiber-d E 3 to prepare withdraw eI-(R G I >4 C ). b- Add 30 umol/L of primer A (upstream primer) and primer B (downstream primer) to 500 n g of pFiber-d E 3 to prepare withdraw eI-(R G I >4 C ).

b- Add 30 umol/L of primer C (upstream primer) and primer D (downstream primer) to 500n g of pFiber-d E 3 to prepare (R G D --4C )-M/e I fragments.

c-Set up the PCR as follows: 94°C denaturation l O m i n , 35 cycles (94°C , 30s, 50°C , 30s, 72°C , 60s), 72°C , IOmin

d. Recover NAeI-(RGI> 4 C ) (1199bp) and (RG]>4C )-M/eI (180bp) with 2 % agarose gum.

5 . Preparation of mutant cilia k n o b sequences.

a. Mix the two fragments M ieI-(R G I M C ) and (R G I >4C )-M / e I .

b. Amplify a 500 ng mixture by PCR with no additional primers under the following conditions: 94°C (denaturation 4 min 30s, 10 cycles (94°C, 60s, 52°C, 60s, 72°C, 4 min), 72°C, 6 min.

c. The PCR product (l352 bp) was recovered with 1 % agarose gel.
图 3. R G E H t C 插 人 A d 5 节 H l 环的策略。在 第 一 次 P C R 循 环 中 ,从 PFiberdE3 质粒的 NfceI和 M /el位点产生完全的R G E K C 片段。这些片段被混合,在 P C R 次级循环中产生― 个单一的NAel-M / el片段,包括突变的纤维节。该片段能被克隆进一个适合的穿梭质粒。 6.在穿梭质粒载体中插人纤毛k n o b 的序列。 a. 用 N/iel 和 M / e l 酶切 IOfxg P C R 产物 4h 。 b.1% 琼脂糖胶回收片段。 c•将JVAeI和 M / el酶切的P C R 产物插入PFiber-d E 3 质粒的JVAel-M / el。 合 成 的 纤 毛 穿 梭 质 粒 载 体 (pFiber"dE3-R G D ) 具 备 RGI> 修饰的突变纤毛和对氨苄和卡那 的抗性。 构建纤毛修饰的回收质粒 7.将 10卜 g pFiber-d E 3-R G D 先用 E c o R I 酶切4h , 再 用 P a c I 酶 切 让 。 8•用1 % 的琼脂糖胶回收7. 2k b 的 D N A 片段。 这一片段包括整个的纤毛区域和卡那抗性基因。 9•以10 : 1 比例混合7. 2k b 片段和未酶切的p A d E a s y -1。 10•用混合的质粒混合物转化菌株BJ5 1 8 3 , 在 含 25fzg /m l卡那霉素的 L B 培养基中 30°C 培养过夜。 11.对单克隆小提质粒,分析和鉴定PA d E a s y -R G I > A / K 质粒的存在和大小(35k b ), 它应该具备卡那抗性基因和氨苄抗性基因。

12.将质粒p A d E a s y-R G I > A / K 转化 D H 5a 并大量扩增。 构建纤毛修饰的A d 载体 13•将3吨 的 p A d E a s y-R G I > A / K 用 S t m I 酶切4h , 并 用 2% 琼脂糖胶分离。 这个过程去除I.3k b 的卡那抗性片段。 14. 回收35kb A d 的骨架片段。 15. 连接环化。 这个合成的纤毛-修饰的质粒pAdEasy-RGD去除了 E 1/E 3 区域,而在knob的H I环区域插 人了 R G IM C片段。 16.使 用 PS h u t t l e C M V - L u c (穿梭质粒)和 p A d E a s y - R G D (纤毛-修 饰 的 A d 骨架质 粒)以同源重组的方法制备和纯化A d 载体。 构成性的C M V 启动子只在转导靶向的样品中使用。实验检测得,不论转导靶向还是转录 靶向, CM V都可以由T S P 取代(见方案3 步骤1 )。 17•检测合成的A d 载体对表达a v 整联蛋白表面受体的细胞的靶向转染效率。 \ ^ m 2\ 为转导靶向构建融合蛋白 构建一个重组融合蛋白,去除了 A d 载体原有的与C A R 受体的靶向性,使得这个 载体对表达E G F 的细胞具有特异的靶向(E G F ; 图 4)。 图 4_ C A R 外功能区和hE G F 融合蛋白的靶向作用。融合蛋白的氨基端由任CA D 的细胞外 部 分 通 过 先 导 的 6 H is纯 化 标 签 和 一 个 短 肽 链 (PSASASASAPGS)与 人 的 EGF (hEGF) 相 连 。 C A R 区域可与A d5纤维球节结合,而 h E G F 区域可与细胞上的EG FR 结 合 ,从而 促进腺病毒附着于表达E G FR 的细胞。
注 意 :标 有 < ! > 的 材 料 的 处 理 方 法 见 附 录 。 试剂 琼 脂 糖 硫 酸 铵 (预 冷 ) < ! > 细 胞 株 : 2 9 3 细胞 G 4 18 (50 0 fig /m l) < ! > 磷 酸 盐 缓 冲 液 (P B S ) 质 粒 p B sF 5 slE G F pcD N A 3. I (Invitrogen) p Q B I-A d C M V 5 (Q biogene) P C R 引物 prim er E ( 5 ’- A A A C C G C C T A C C T G C A G C CG~3 ) primer F (5'-GAG CTT TAT TTG AAG GAG GGA CAA CG-3’ ) primer G (5,-GAT CCC CCC GAT ATC ACC ATC ACC ATC ACT AAT A A A - 3 ’ ) prim er H (5 '-G G C C T T T A T T A G T G A T G G T G A T G G T G A T A T C G G G G 0 3 ’ ) prim er I ( 5 ’-C C C A T T G G C C A T C A G C C T C C G C A T C -3 ') prim er J ( 5 ’-G C C C C C G C T C G A G G T C G A C G G T A T 0 3 ,) 限 制 性 内 切 核 酸 酶 : E c o R V 、 B d im H I、 M s c I、 N o i l、 P ? n e l、 P m J 、 S a Z I、 X /io I 仪器 P C R 仪 T A L O N 亲 合 层 析 树 脂 ,固 定 有 金 属 钴 W estern b lo t 杂 交 用 的 材 料 和 试 剂 此 外 ,用 于 同 A d 载 体 源 重 组 、扩 增 、纯 化 的 其 他 仪 器 参 看 第 十 五 章 R 0 s s 和 p ark s 的 方 法 。 方法______________ _____________________________________________________ 制备 s h C A R - 6 H i s 片段 1 . 制 备 6 H i s 标 签 。 a . 合 成 寡 聚 核 苷 酸 : 5 ,-G A T C C C C C C G A T A T C A C C A T C A C C A T C A C T A A T A A A - 3 ’ 和 5 ’-G A T C T T T A T T A G T G A T G G T G A T G G T G A T A T
C G G G G 0 3 ’ 。 . 这形成一段D N A双链,编码H is标签,含有两个通用终止子、 B am H I和E coR I位点,用 于融合C A R 的可读框和6 H is的编码序列。 b . 用 JBtwnHI 酶切 p Q B I -A d C M V 5。 c. 将上述的寡聚核昔酸插人p Q B I -A d C M V 5 的 B a n z H I 位点。 d_ X才合成的质粒P Q B I -A d C M V 5. 6h 的插人区域进行测序。 在6His序列的上游有一个P m e I位点。 2 . 将纯化的6H i s 标签导人C A R 的 C 端。 a•用 P w e I 和 E c o R V 酶切 p Q B I -A d C M V 5. 6h 。 b. 用上述primer E 和 primer F P C R 扩增人C A R 的胞外区域(20〜767)。 c•将P C R 产物克隆进PTnel/E c o R V 。 这个质粒PQBIshCAR.6h编码C A R 的胞外区域的236个氨基酸,包括信号序列、融合的C 端的6H is标签。 3 . 将 C A R -6H i s 序列插入pcD N A 3.1 质粒。 a. 用 primer G 和 primer H 以 p Q B I s h C A R .6h 为模板 P C R 扩增编码 s h C A R -6His 的 D N A 片段。 P C R产物具有独特的5'B am H I位 点 和 位 点 ,有利于下面的克隆操作。 b. 用 B a m H I 和 iVo«I 酶切 P C R 产物和 pcDNA3. 1。 c•将P C R 酶切产物克隆人pcD N A 3. 1 的 B a m H I 和 J V o d 位点。 这个质粒pcDNAshCAR. 6 h 编码C A R 的N 端的胞外区域,包括信号序列和融合的纯化的 6H is标签。 短接头和人E G F 片段的制备 4•用primer I 和 primer J 从 质 粒 PB s F 5s l E G F 中 P C R 扩增短接头和 h E G F 的 D N A 片段。 P C R 产物的D N A 片段具有独特的5'JVfcd和3'S d I 位点,以便于之后的克隆。 5 . 用 M s c I 和 S a Z I 酶切P C R 产物。 6. 琼脂糖回收282b p 的 D N A 片段。 制备重组的CAR/hEG F融合蛋白序列 7•用 JVoiI 酶切 p c D N A s h C A R .6h 。 8 . 用 K l e n o w 片段补齐3'端 ,然后加热使酶失活。 9. 用 X Z w I 酶切质粒。 10•连接282b p 的带有M s c I 和 S W I 位点的片段和酶切后的p c D N A s h C A R .6h 质粒。 合成的质粒PcDNAshCAR-EGF编码重组融合蛋白,具备针对C A R 和 h E G F 的结合 能力。 制备能稳定表达CAR/hEG F融合蛋白的细胞 11•用P w d 酶切 p c D N A s h C A R -E G F ,使之线性化。
12. Transfect 293 cells with linear vector.

13. After I d of transfection, cells are inoculated into 96-well plates and screened with medium containing SOOug/ml G 418 until approximately 1/3 cell coverage.

14. Expand the cells appropriately for subsequent analysis.

Purification of CAR/hEG F fusion protein

15. Collect medium from 293 cells stably expressing C A R /h E G F.

16. Add an equal volume of pre-cooled ammonium sulfate to precipitate proteins.

1 7 . Collect the precipitate by centrifugation and dissolve it in the original volume of 1 / 2 0 P B S .

18. dialysis with P B S.

19. purification of recombinant proteins with T A L O N cobalt-containing metal affinity chromatography resin (Clontech).

20. Dialyze with P B S.

21.Detection of expressed proteins by W e s t e r n blotting.

22. Detection of targeting efficiency of junction proteins and A d carriers.

a. Bind the junction protein to the A d vector.

b . Investigate the targeting efficiency of E G F R -tagged A d transfected cells expressing E G F R .

Construction of the transcriptional rake-targeted A d carrier Materials

reagents
A d E a s y System (Qbiogene)

Agarose

Strain: B J5183 and D H 5a

Cell line: 293 cells

Cesium chloride

ethanol

glycerin

Canthaxanthin (25ug/m l )
LB培养基 磷 酸缓冲液(PBS) 质粒载体: pGL3-Basic 载 体 (Promega) 限制性内切核酸酶: PadU Pmel、 SaZI 此外,用于A d载体同源重组、扩增、纯化的其他试剂参看第十五章R〇 s s 和 parks 的方法。 仪器 用于同A d载体源重组、扩增、纯化的其他仪器参看第十五章R〇 s s 和 Parks的 方法。 方法_______ 1•选择一个适当的T S P 并将它克隆进PGL3-Basic 载 体 (P romega) 的多克隆位 点 。 使 用 CM V 作为阳性对照。 2.将 上 述 载 体 的 “TSP-luciferase^poly (A)”区域剪切下来,并 克 隆 到 ps h u ttle的 KpnI-Sall 位 点 间 。 合成的质粒pShuttle^promotei-luc在 A E l区域具有T S P 和 Iuciferase基因。 3•在穿梭载体(pShuttle-T S P -L u c ) 和回收的pAdEasy-1载体间进行同源重组。 a. IOfX g 穿梭质粒载体用P m e I 酶切4h ,获得线性片段,用 1 % 琼脂糖胶回收。 b. 以 10 : 1 比例混合线性化的穿梭质粒载体(pShuttle~TSP-Luc) 和 pAdEasy-1。 c•将上述质粒混合物转化BJ5183,用含卡那霉素ZSfXgAnl的 LB培养基3(TC培养 过夜。 d•挑单克隆,小提质粒,检测是否具有预期的产物,重组的质粒大小是35k b 。 正确的质粒包含A d 的基因组PAd-TSP-Luc。 e. 用 p A d -T S P -L u c 转 化 D H 5a , 大量扩增。小提并纯化D N A 样品。 4. 将 3M g p A d -T S P -L u c 用 P a d 酶切4h ,用乙醇沉淀收集D N A 。 5. 通过脂质体转染法将线性化的A d基因组DNA转 染 293细胞。 转 染 后 5〜14d形成细胞病斑。 6•当观察到完全的细胞病变效果后,用冻融法破碎细胞,收集 A d 病毒。 7. 按如下方法扩增并纯化A d 载体: a. 通过悬浮培养的293细胞扩增病毒载体。 b. 超速离心,然后再用C s C l 密度梯度离心。 c•用含1 0 % 甘油的P B S 透析除去C s C l。 8 . 通 过 293细胞病斑试验测定病毒的浓度。 9. 检测合成的这个A d 病毒载体的靶向效率。 萤光素酶只能在靶向细胞或组织的相应启动子作用下才能表达。


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Aladdin Scientific. "Cell and Tissue Targeting" Aladdin Knowledge Base, updated Dec 24, 2024. https://www.aladdinsci.com/us_en/faqs/cell-and-tissue-targeting-en.html
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