胡孔穎,谷陳建,吳敏樂,陶帥,劉楠楠,劉晶,謝幼華
1. 復(fù)旦大學(xué)上海醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)系,教育部、衛(wèi)健委、醫(yī)科院醫(yī)學(xué)分子病毒學(xué)重點實驗室,上海 200032; 2. 上海市浦東醫(yī)院,復(fù)旦大學(xué)附屬浦東醫(yī)院檢驗科,上海 201399
乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)是重要的人類病原體,能感染人的肝實質(zhì)細(xì)胞,引起急性和慢性肝臟炎癥、肝纖維化、肝硬化和肝癌[1-6]。只有人類和少數(shù)靈長類動物的肝細(xì)胞對HBV具有易感性[7-8]。人肝細(xì)胞對HBV的易感性可歸于多種因素,包括肝細(xì)胞表面的受體以及肝細(xì)胞內(nèi)的蛋白和其他因子。早期的研究顯示,肝細(xì)胞內(nèi)富集的轉(zhuǎn)錄因子可調(diào)控HBV的基因表達(dá)。2012年肝細(xì)胞特異的牛磺膽酸鈉共轉(zhuǎn)運多肽(sodium taurocholate cotransporting polypeptide,NTCP)被鑒定為HBV的受體,極大地促進(jìn)了對HBV易感性的研究[9-11]。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的過表達(dá)人NTCP的人肝癌細(xì)胞系HepG2-NTCP能夠被HBV有效感染,為闡明HBV生活史提供了重要研究系統(tǒng)。但是在人肝癌細(xì)胞系Huh7細(xì)胞和未分化的HepaRG細(xì)胞中,過表達(dá)人NTCP后雖然可以造成HBV的感染,但是感染效率很低;在小鼠肝癌細(xì)胞系和大鼠肝癌細(xì)胞系如Hepa1-6、Hep56.1D和TC5123中,即使過表達(dá)人NTCP也不能使HBV有效感染[12-13]。并且,HBV感染HepG2-NTCP細(xì)胞系不僅要求有較高的感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection,MOI),還需要聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和二甲亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)的輔助[14]。因此,人肝細(xì)胞對HBV的易感性還需更深入的研究。
本課題組在前期研究中基于HBV臨床突變株6898構(gòu)建了具有較高復(fù)制能力的HBV載體5c3c。5c3c在包膜大蛋白preS1區(qū)缺失384bp,用以插入外源的基因片段,插入的外源基因可以利用其上游的Sp1啟動子啟動表達(dá)。此缺失部位包括preS1的C端和preS2的N端,位于不同開放讀碼框架的Spacer區(qū)域(圖1B)[15-16]。此外,還將HBV包膜大蛋白preS1的起始密碼子ATG突變?yōu)锳CG,以避免preS1殘留序列對下游插入的外源基因表達(dá)產(chǎn)生影響[15, 17]。本課題組前期在5c3c載體中插入了3種基因,分別是干擾素基因、shRNA的表達(dá)系統(tǒng)及ds-red基因,這些重組HBV載體不僅轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后能表達(dá)外源基因,且保留有較高的復(fù)制能力,在回補HBV包膜蛋白的情況下,能夠產(chǎn)生具有感染力的重組HBV(recombinant HBV,rHBV)[15]。
糖基磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol,GPI)是一種蛋白質(zhì),通過翻譯后修飾而在其C端獲得的一個脂質(zhì)錨,被修飾的蛋白質(zhì)可以通過GPI錨定在細(xì)胞膜上,暴露于細(xì)胞表面[18-21]。能夠獲得GPI修飾的蛋白N端和C端各含有一個信號肽,N端信號肽的作用是將蛋白質(zhì)帶到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)內(nèi)腔進(jìn)行加工;C端信號肽又被稱為GPI添加信號肽,其作用是用來替換預(yù)先在ER內(nèi)合成的GPI,使GPI通過特定的化學(xué)鍵連接在蛋白質(zhì)的C端[22-24]。
基于HBV載體5c3c和GPI的特性,本研究設(shè)想在5c3c載體中插入外源基因,該基因編碼帶有N端分泌信號肽和C端GPI添加信號肽的Flag標(biāo)簽,通過構(gòu)建表達(dá)Flag-GPI的重組HBV,使Flag標(biāo)簽表達(dá)在感染細(xì)胞的表面,從而可以利用Flag抗體對感染細(xì)胞進(jìn)行篩選,進(jìn)而為HBV易感性提供研究工具[25-31]。
在本研究中,設(shè)計了兩個將Flag序列插入5c3c中的方案。第1個方案中,在5c3c的插入位點依次插入自帶起始密碼子(ATG)的N端信號肽序列,F(xiàn)lag編序列以及GPI添加信號肽序列;第2個方案中,將5c3c 載體中preS1的ACG突變回ATG,稱為5c3cT載體,利用preS1的N端充當(dāng)信號肽,在5c3cT中順序插入Flag和GPI添加信號肽序列。通過實驗驗證,最后得到重組HBV載體5c3cT-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI。它們轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞和HepG2-NTCP細(xì)胞后,可以將其表達(dá)的Flag錨定在細(xì)胞膜上。這兩種重組HBV載體都保持一定的病毒復(fù)制能力,復(fù)制子5c3cT-Flag-GPI在回補HBV包膜蛋白的情況下,可以包裝形成完整的重組HBV顆粒。
1.1.1 細(xì)胞系293FT細(xì)胞系、Huh7細(xì)胞系由本實驗室保存,HepG2-NTCP細(xì)胞系[帶有滅瘟素(blasticidin S)抗性基因和人NTCP基因,在含blasticidin S的培養(yǎng)條件下能穩(wěn)定表達(dá)人NTCP的HepG2細(xì)胞系]由王勇翔副教授惠贈。
1.1.2 質(zhì)粒5c3c由本課題組保存,pCDNA3.1質(zhì)粒由吳可菲碩士惠贈,pRRL-cPPT-PGK-GPI-scFv-AB65-HIS質(zhì)粒由周保羅課題組惠贈,巨細(xì)胞病毒(cytomegalovirus,CMV)-1.1-HBV(由CMV啟動子啟動的1.1拷貝的HBV基因組)由本課題組保存,p-LMS(可以表達(dá)HBV大、中、小3種包膜蛋白的質(zhì)粒)由崔曉嫻博士惠贈。
1.1.3 儀器和試劑主要儀器包括PCR儀(北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司)、pH計(上海天達(dá)儀器有限公司)、二氧化碳細(xì)胞培養(yǎng)箱(Thermo公司)、EVOS倒置熒光顯微鏡(北京東勝創(chuàng)新生物科技有限公司)、Leica SP8 X激光共聚焦顯微鏡系統(tǒng)(德國Leica公司)、LSR Fortessa流式細(xì)胞儀(美國BD公司)。主要試劑包括PrimeSTAR Max DNA Polymerase(TaKaRa公司)、Go Taq qPCR Master Mix(Promega公司)、快速質(zhì)粒小提試劑盒[天根生化科技(北京)有限公司]、普通瓊脂糖凝膠DNA回收試劑盒[天根生化科技(北京)有限公司]、轉(zhuǎn)染試劑TurboFect(Thermo Fisher Scientific公司)、PCR DIG Probe Synthesis Kit(Roche公司)、DIG Easy Hyb Granules(Roche公司)、DMEM(Gibco公司)、胎牛血清(Gibco公司)、Trypsin-EDTA(Gibco公司)、流式細(xì)胞抗體APC anti-Flag(Biolegend公司)、免疫熒光抗體anti-Flag(Sigma公司)、抗-preS1抗體(Santa Cruz Biotechnology公司)。
1.1.4 引物合成引物由上海桑尼生物科技有限公司合成,引物序列見表1。
表1 引物合成
1.2.1 細(xì)胞培養(yǎng)細(xì)胞均在37 ℃ CO2培養(yǎng)箱中用DMEM(含10% FBS,100 U/ml青霉素和100 μg/ml鏈霉素)培養(yǎng),HepG2-NTCP細(xì)胞的培養(yǎng)需要在培養(yǎng)基中另加blasticidin S(5 μg/ml)。
1.2.2 免疫熒光細(xì)胞用4%多聚甲醛室溫固定30 min,PBS洗2次,每次5 min。加入含有1% Triton X-100的PBS破膜,室溫孵育10 min。用含5% BSA、0.1% Triton X-100的PBS孵育細(xì)胞,進(jìn)行封閉。棄去封閉液,用新配制的合適濃度的一抗孵育液(anti-Flag抗體按照1∶500~1 000 稀釋)室溫孵育2 h或4 ℃過夜。棄去一抗,PBS洗5次,每次5 min。配制合適濃度的二抗孵育液(一般按照 1∶500~1 000 稀釋),室溫孵育1 h。棄去二抗,PBS洗5次,每次5 min。加入DAPI稀釋液,室溫孵育2 min。棄去DAPI,PBS洗5次,每次5 min。最后封片,置于熒光顯微鏡下觀察。檢測細(xì)胞膜表面抗原時PBS中不加入Triton X-100,其他步驟相同。
1.2.3 流式細(xì)胞術(shù)(針對6孔板的貼壁細(xì)胞)棄去舊的培養(yǎng)基后用PBS輕輕清洗細(xì)胞2遍,加入400 μl胰酶稀釋液(100 μl胰蛋白酶和300 μl PBS),37 ℃下消化5~10 min。加入800 μl DMEM(含10% FBS,100 U/ml青霉素和100 μg/ml鏈霉素)終止消化作用,重懸吹散后350 g離心5 min。用PBS重懸,對細(xì)胞進(jìn)行計數(shù)后分裝到1.5 ml的EP管中,使每管約含(5~10)×105個細(xì)胞。加入5 μl封閉液,室溫封閉10 min。加入2 μl 0.2 μg/μl的APC anti-Flag抗體,冰上避光孵育20 min。用PBS洗2次,每次350 g離心5 min,收集細(xì)胞。用500 μl PBS重懸后上流式細(xì)胞儀分析。
1.2.4 Southern印跡法配制質(zhì)量體積比為1%的瓊脂糖凝膠,上樣,70 V電泳約2 h。取出膠,用變性液變性1 h。完成后,用中和液中和1 h。結(jié)束后,將凝膠、裁剪好的尼龍膜、濾紙浸泡入20×SSC中。轉(zhuǎn)膜過夜后,將尼龍膜在2×SSC溶液中浸泡5 min,接著紫外交聯(lián)2 min。將尼龍膜放入圓柱形管中,加入5 ml的預(yù)雜交液, 42 ℃預(yù)雜交30 min。取出探針,100 ℃變性5 min,迅速冰浴3 min。將探針加入新的預(yù)雜交液中,配制形成雜交液。倒出預(yù)雜交液,換成雜交液, 42 ℃雜交6~8 h。高鹽溶液洗膜2次,每次5 min。低鹽溶液洗膜2次,每次15 min。接下來在雜交爐中的步驟溫度都為 25~50 ℃。Washing緩沖液潤洗1~5 min。Blocking 緩沖液封閉30 min。anti-DIG antibody溶液孵育30 min。Washing緩沖液洗2次,每次15 min。Detection緩沖液潤洗2~5 min。在尼龍膜上覆蓋CSPD工作液,室溫避光5 min。發(fā)光,30 min以上。
通過GPI錨將蛋白錨定在細(xì)胞膜上并暴露于細(xì)胞膜外側(cè),需要目的蛋白(多肽)的N端和C端各含有一個信號肽。根據(jù)文獻(xiàn),選取了2個N端信號肽序列,分別命名為Bip和CD59。Bip信號肽序列來源于分泌表達(dá)載體pSecTag2A-Bip,其上Bip的作用是將所表達(dá)的蛋白引導(dǎo)入ER的分泌途徑。CD59是補體調(diào)節(jié)蛋白CD59的N端信號肽,CD59本身通過GPI錨而被錨定在細(xì)胞膜表面[32]。C端的GPI添加信號肽的基因序列采用了周保羅課題組惠贈的載體質(zhì)粒pRRL-cPPT-PGK-GPI-scFv-AB65-HIS上的GPI添加信號肽基因序列。每個N端信號肽都含有起始密碼子(ATG),GPI添加信號肽的C端含有終止密碼子(TGA)。
在真核表達(dá)載體pCDNA3.1中,選擇在EcoRⅠ與BamHⅠ之間的酶切位點插入N端信號肽基因序列、Flag編碼序列和C端GPI添加信號肽基因序列。為增強插入基因的翻譯,在N端信號肽的起始密碼子(ATG)前插入了Kozak序列(圖1A)。同時,也構(gòu)建了不含N端信號肽序列的對照質(zhì)粒,即在pCDNA3.1載體中僅插入Flag編碼序列和C端GPI添加信號肽,在Flag前端帶有Kozak序列和起始密碼子ATG(圖1A)。以上這些質(zhì)粒分別被命名為pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI,pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI和pCDNA3.1-Flag-GPI。
在含有1.1拷貝HBV基因組的5c3c載體質(zhì)粒上進(jìn)行了同樣的操作,構(gòu)建了5c3c-Bip-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI(圖1C)。
5c3c載體上preS1仍保留其在N端的11個氨基酸的編碼序列。HBV包膜大蛋白preS1的N端在天然情況下可被豆蔻酰化,因此可能含有將其定向帶到ER的N端信號肽?;谠撏茢?,將5c3c載體中preS1的突變起始密碼子ACG變回ATG,新的載體命名為5c3cT。隨后將Flag編碼序列和GPI添加信號肽序列依次插入5c3cT載體中(圖1C)。該載體質(zhì)粒被命名為5c3cT-Flag-GPI。
A: The sequences coding the N-signal peptide (Bip or CD59), Flag, and GPI-addition signal peptide (GPI) were inserted respectively into the vectors pCDNA3.1. B: The organization of the 5c3c vector. C: The sequences coding the N-signal peptide (Bip or CD59), Flag, and GPI-addition signal peptide (GPI) were inserted respectively into the vectors 5c3c and 5c3cT. The mutated preS1 start codon (ACG) in 5c3c was reverted to ATG in 5c3cT.
圖1 Flag-GPI表達(dá)載體構(gòu)建示意圖
Fig.1 Schematic presentation of Flag-GPI constructs
免疫熒光實驗結(jié)果顯示,pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI和pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞(圖2A)和293FT細(xì)胞(圖2B)后,可將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞表面。陰性對照pCDNA3.1-Flag-GPI在細(xì)胞內(nèi)可表達(dá)Flag,但不能將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞表面(圖2A和2B)。通過流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)一步證實pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI和pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后,細(xì)胞表面Flag陽性的細(xì)胞數(shù)量顯著增加(圖2C)。
將5c3c-Bip-Flag-GPI、5c3c-CD59-Flag-GPI和5c3cT-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后進(jìn)行免疫熒光實驗,發(fā)現(xiàn)5c3c-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染的細(xì)胞表面可檢測到Flag標(biāo)簽(圖3A),而5c3c-Bip-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后不表達(dá)Flag(結(jié)果未展示),5c3cT-Flag-GPI轉(zhuǎn)染的Huh7細(xì)胞表面也呈現(xiàn)Flag陽性(圖3A)。免疫熒光實驗結(jié)果也證明,轉(zhuǎn)染5c3c-CD59-Flag-GPI和5c3cT-Flag-GPI的 HepG2-NTCP細(xì)胞表面也能檢測到Flag標(biāo)簽(圖3B)。流式細(xì)胞檢測結(jié)果進(jìn)一步表明,5c3c-CD59-Flag-GPI和5c3cT-Flag-GPI轉(zhuǎn)染的Huh7細(xì)胞可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞膜上(圖3C)。
用DNA印跡法(Southern印跡法)驗證獲得的兩個重組HBV復(fù)制子轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后能否有效復(fù)制。實驗結(jié)果表明,5c3c-CD59-Flag-GPI和5c3cT-Flag-GPI均能復(fù)制(圖4)。如圖4所示,在復(fù)制能力上空載體5c3c的最強,5c3cT-Flag-GPI與CMV-1.1-HBV相當(dāng),5c3cT-Flag-GPI比5c3c-CD59-Flag-GPI強。
由于5c3cT-Flag-GPI的復(fù)制能力比5c3c-CD59-Flag-GPI強,因此采用5c3cT-Flag-GPI進(jìn)行進(jìn)一步的實驗。在Huh7細(xì)胞中共轉(zhuǎn)表達(dá)HBV表面蛋白的p-LMS質(zhì)粒和5c3cT-Flag-GPI質(zhì)粒,純化和濃縮細(xì)胞培養(yǎng)上清液后,用抗preS1的抗體進(jìn)行pull-down實驗,判斷有無完整的重組HBV產(chǎn)生(圖5)。共轉(zhuǎn)p-LMS質(zhì)粒和5c3c載體作為陽性對照,單轉(zhuǎn)5c3c載體作為陰性對照。實驗結(jié)果顯示,5c3cT-Flag-GPI在回補HBV包膜蛋白后,可產(chǎn)生完整的重組HBV顆粒。
A: Transfections of pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI and pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI into Huh7 cells. pCDNA3.1-Flag-GPI served as negative control. B: Transfections of pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI and pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI into 293FT cells. pCDNA3.1-Flag-GPI served as negative control. C: Flow cytometry analysis. Surface-displayed Flag positive cells were detected and selected by anti-Flag antibodies.
圖2 pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI和pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染細(xì)胞后可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞表面
Fig.2 Anchorage of Flag tags on the cell membrane after transfection of pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI and pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI
A: Transfections of 5c3cT-Flag-GPI and 5c3c-CD59-Flag-GPI into Huh7 cells. pCDNA3.1-Flag-GPI served as negative control. B: Transfections of 5c3cT-Flag-GPI and 5c3c-CD59-Flag-GPI into HepG2-NTCP cells. pCDNA3.1-Flag-GPI served as negative control. C: Flow cytometry analysis. Surface-displayed Flag positive cells were detected and selected by anti-Flag antibodies.
圖3 5c3cT-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染細(xì)胞后可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞表面
Fig.3 Anchorage of Flag tags on the cell membrane after transfection of 5c3cT-Flag-GPI and 5c3c-CD59-Flag-GPI
From the left to the right, the samples are 5c3c, CMV-1.1-HBV, 5c3cT-Flag-GPI, 5c3c-CD59-Flag-GPI, and blank control. 5c3c and CMV-1.1-HBV served as positive controls. Blank control served as a negative control.
圖4 Southern印跡法驗證5c3cT-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI的復(fù)制能力
Fig.4 The replication ability of 5c3cT-Flag-GPI and 5c3c-CD59-Flag-GPI verified by Southern blot
Cotransfection of 5c3c and p-LMS with pull-down assays served as positive control, transfection of 5c3c with pull-down assays served as negative control.
圖5 Pull-down實驗驗證重組HBV的產(chǎn)生
Fig.5 Verification of formation of recombinant HBV particles with pull-down assays
在本研究中,首先在pCDNA3.1載體上獲得pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI和 pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI,轉(zhuǎn)染Huh7和293FT細(xì)胞后可將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞表面(圖2)。這兩個質(zhì)粒轉(zhuǎn)染293FT細(xì)胞后,進(jìn)行對細(xì)胞膜穿孔和未穿孔的免疫熒光實驗。結(jié)果顯示,被穿孔的293FT細(xì)胞,細(xì)胞膜上有明顯的穿孔痕跡,細(xì)胞膜表現(xiàn)為不連續(xù)的點狀綠色熒光。推測與蛋白質(zhì)相連的GPI錨(兩個疏水的脂肪酸長鏈)大多插入在細(xì)胞膜上的脂質(zhì)筏區(qū)域,該區(qū)域的穩(wěn)定性較高,不溶于Triton X-100。因此在采用Triton X-100對細(xì)胞膜進(jìn)行穿孔時,脂質(zhì)筏區(qū)域不能被Triton X-100“穿透”,所以錨定有Flag而未被Triton X-100消化的脂質(zhì)筏就呈現(xiàn)為不連續(xù)的點狀綠色熒光[33-34]。然而對比觀察pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI和pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后被Triton X-100穿孔后的免疫熒光結(jié)果發(fā)現(xiàn),Huh7的細(xì)胞膜偶爾會出現(xiàn)不連續(xù)的點狀綠色熒光,更多的是直接觀察到細(xì)胞內(nèi)核周圍的綠色熒光,這與293FT細(xì)胞上所觀察到的結(jié)果并不完全一致。原因可能是293FT細(xì)胞和Huh7細(xì)胞的細(xì)胞膜磷脂雙分子中脂質(zhì)筏的比例可能不一樣, 293FT細(xì)胞膜磷脂雙分子層中脂質(zhì)筏的比例可能高于Huh7細(xì)胞膜中的,293FT細(xì)胞的細(xì)胞膜更難被Triton X-100消化,因此穿孔后293FT細(xì)胞的細(xì)胞膜更多呈現(xiàn)為不連續(xù)的點狀綠色熒光。
pCDNA3.1-Bip-Flag-GPI 和 pCDNA3.1-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7和293FT細(xì)胞后可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞膜上說明Bip和CD59可以正常發(fā)揮信號肽的功能,并且與Flag C端的GPI添加信號肽協(xié)同作用,協(xié)助將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞膜上。但是將這兩個N端信號肽對應(yīng)插入在載體5c3c上,就只有5c3c-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞膜上,而5c3c-Bip-Flag-GPI不能在轉(zhuǎn)染的Huh7細(xì)胞中表達(dá)Flag標(biāo)簽(結(jié)果未展示)。此現(xiàn)象說明即使在pCDNA3.1載體上可以正常發(fā)揮作用的N端信號肽在5c3c載體上也不一定具有活性。可能是因為5c3c載體更為復(fù)雜,插入的N端信號肽在HBV基因組中發(fā)揮功能尚需具備一定的兼容性。本研究的目的之一是使Flag標(biāo)簽在轉(zhuǎn)染細(xì)胞內(nèi)可以通過GPI錨定在細(xì)胞膜上,但是否表達(dá)Flag標(biāo)簽的細(xì)胞都能有效地將Flag進(jìn)行GPI修飾進(jìn)而錨定在細(xì)胞膜上還需要進(jìn)一步的研究,后續(xù)實驗將檢測Flag 膜錨定細(xì)胞數(shù)占Flag陽性細(xì)胞數(shù)的百分比,從而衡量GPI修飾效率和(或)Flag-GPI細(xì)胞膜錨定的效率。
載體5c3cT-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后也可以將Flag標(biāo)簽錨定在細(xì)胞膜上,證明5c3c中殘留的preS1序列確實具有N端信號肽的作用。HBV載體的相關(guān)研究也表明,HBV基因組的長度越短,該載體的復(fù)制能力則往往越強[16]。復(fù)制子5c3cT-Flag-GPI的基因組長度比復(fù)制子5c3c-CD59-Flag-GPI的短,但其復(fù)制能力比復(fù)制子5c3c-CD59-Flag-GPI的強,進(jìn)一步驗證了這一觀點。
本研究基于課題組前期工作基礎(chǔ)和GPI錨的相關(guān)特性,構(gòu)建了重組HBV載體5c3cT-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI,轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后可將Flag標(biāo)簽通過GPI錨定在細(xì)胞膜上,并可利用Flag抗體通過流式細(xì)胞術(shù)對表面含有Flag標(biāo)簽的細(xì)胞進(jìn)行分選。5c3cT-Flag-GPI和5c3c-CD59-Flag-GPI轉(zhuǎn)染Huh7細(xì)胞后都能進(jìn)行復(fù)制,證明其都能產(chǎn)生完整的病毒核心顆粒。在反式回補HBV的包膜蛋白之后,5c3cT-Flag-GPI可以產(chǎn)生完整的重組HBV。因為產(chǎn)生的重組HBV滴度較低,所以重組HBV未能有效感染HepG2-NTCP細(xì)胞(結(jié)果未展示)。由圖5可知在共轉(zhuǎn)5c3cT-Flag-GPI和p-LMS未進(jìn)行pull-down的情況下,復(fù)制子5c3cT-Flag-GPI的復(fù)制能力很強,說明此時可以產(chǎn)生大量的HBV核心顆粒;但是在共轉(zhuǎn)5c3cT-Flag-GPI和p-LMS進(jìn)行pull-down時,形成完整重組HBV顆粒的滴度卻很低。該現(xiàn)象提示包裝形成的重組HBV滴度不高的原因可能是重組HBV的包裝系統(tǒng)不夠高效。提示后續(xù)實驗將改進(jìn)包膜蛋白的提供方式來對重組HBV的包裝體系進(jìn)行優(yōu)化,本課題組以往的包裝系統(tǒng)采用反式提供HBV的包膜蛋白,但是包裝效率不高。考慮到HBV的特性,順式提供其包膜蛋白將是我們優(yōu)化包裝體系的一個重要研究方向。總的來說,本研究為進(jìn)一步優(yōu)化Flag-GPI重組HBV包裝體系和感染實驗奠定了基礎(chǔ)。