慢病毒载体(Lentiviralvector,LVs)是以HIV-1(人类免疫缺陷I型病毒)为基础发展起来的基因治疗载体,该载体可以将转基因技术(目的基因(或RNAi))整合到分裂和非分裂细胞的基因组中,即能够将外源基因高效地整合到宿主的染色体上,从而达到外源基因的持久性表达。
慢病毒载体结构
我们先了解下野生型HIV-1慢病毒结构。HIV-1病毒基因组由2条正义链的RNA组成,长约9.7kb,包括9个基因和两段编码长末端重复序列,被逆转录成DNA后整合到宿主基因组中。
3个编码病毒结构蛋白的基因gag、pol和env。gag基因编码病毒的核心蛋白如核衣壳蛋白(p7)、内膜蛋白(p17)和衣壳蛋白(p24);pol基因编码病毒复制相关的逆转录酶和整合酶;env基因编码病毒包膜糖蛋白。
2个编码调节病毒调节蛋白的基因rev,tat。rev主要参与蛋白调节的表达水平,tat参与蛋白转录的控制,与LTRS结合后促进病毒的所有基因的转录。
4个编码辅助蛋白的基因vif、vpr、vpu、nef,辅助病毒在宿主细胞中的复制。
基因组序列两端各一段长约bp的长末端重复序列(LongTerminalRepeat,LTR),LTR不编码蛋白质,但含调控元件U3,R,U5。5‘LTR的U3具有增强子和启动子的作用,含有多个宿主细胞转录因子结合位点(Sp1、NF-κB等),调控基因转录。该序列对于慢病毒的转录,逆转录和整合进入宿主细胞的基因组是必须的。位于5‘LTR和gag基因之间包装信号(ψ)是介导病毒基因组包装入病毒衣壳的关键。
图1HIV-1慢病毒的结构
慢病毒载体系统由两部分组成,即包装成分和载体成分。慢病毒载体成分包括了包装、转染、稳定整合所需要的全部遗传信息。慢病毒包装成分可提供转录并包装RNA到重组的假病毒载体所需要的辅助蛋白。慢病毒载体要避免产生具有自我复制能力的病毒(replication