首页 / 专利库 / 遗传学 / 基因治疗 / 心肌基因治疗质粒

心肌基因治疗质粒

阅读:654发布:2020-05-13

专利汇可以提供心肌基因治疗质粒专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种心肌 基因 治疗 质粒,其特征在于在真核表达载体上有心肌细胞特异的启动子(CMV-MLC-2V)及具有细胞穿梭功能的单纯疱疹病毒结构蛋白VP22基因。本 发明 的质粒能特异地在心肌细胞内表达,可与目的基因融合表达,并能方便地检测目的基因的 转染 效率和细胞内 定位 。,下面是心肌基因治疗质粒专利的具体信息内容。

1、一种心肌基因治疗质粒,其特征在于在真核表达载体上有心 肌细胞特异的启动子CMV-MLC-2V及单纯疱疹病毒结构蛋白VP22 基因。
2、根据权利要求1所述的心肌基因治疗质粒,其特征在于其 基序列与SEQ ID NO:1在人心脏肌球蛋白轻链2启动子区与多克隆 位点间即1~1591位碱基不能变动,其余部分的碱基序列99%以上相 同。
3、根据权利要求1或2所述的心肌基因治疗质粒,其特征在于 其碱基序列为SEQ ID NO:1。
4、权利要求1所述的心肌基因治疗质粒的构建方法,其特征在 于以PCR扩增连接法制备CMV-MLC-2V片段,以定向克隆法将该片 段替换原pEGFP-N3载体的CMV增加子和启动子,制成pEGFP-MLC 载体;将5’、3’端分别引入Bgl II和HindIII识别序列的VP22基因 以定向克隆法插入pEGFP-MLC载体MLC-2V启动子下游单一的Bgl II和HindIII位点间,从而构建成pEGFP-MLC-VP22载体。
5、根据权利要求4所述的心肌基因治疗质粒的构建方法,其特 征在于制成注射剂。
6、根据权利要求4所述的心肌基因治疗质粒的构建方法,其特 征在于与其它心血管疾病药物制成复方制剂。
7、权利要求1所述的心肌基因治疗质粒在制备心脏疾病基因治 疗载体中的应用。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种基因治疗质粒及其构建方法,具体地说,本发明 涉及一种心肌基因治疗的质粒载体及其构建方法。

背景技术

心肌基因治疗是一种治疗遗传性和先天性心脏病的新型方法。将 外源基因转入心肌细胞内,通过基因表达,从而达到纠正或增强心肌 细胞功能的目的。
基因转移作为基因治疗的关键技术,在将基因有效地转移到足够 多的靶细胞,并使细胞表达目的基因。
根据所用载体不同可将基因转移法分为四类:病毒载体法、非病 毒性生物载体法、非生物性载体法和非载体法。质粒DNA注射属于 非载体法,质粒DNA直接肌肉注射,简单易行,且注入的DNA不 能整合入染色体中而游离于染色体之外,不会引起突变和肿瘤的发 生,因此是一种较为安全的基因治疗手段。目前进行的心肌基因治疗 主要包括心肌缺血区血管发生、逆转心肌细胞肥厚和降低心肌细胞凋 亡等方面。由于一般的真核表达质粒没有心肌细胞特异性启动子,不 能控制在心肌细胞中特异地表达目的基因,因而大大降低了基因治疗 的特异性和有效性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决心肌基因治疗的靶向性问题,提供一 种基因治疗的靶向性和有效性均好的心肌基因治疗的质粒载体及其 构建方法。    
本发明的另一个目的是提供这种质粒载体在心肌基因治疗载体 中的应用。
本发明的目的通过下列方法得以实现:
采用美国Clontech公司pEGFP-N3真核表达载体或与其相近似的 载体的基础上改建。可以从GenBack数据库(http://ncbi.nlm.nih.gov) 获取其信息,登录号:U57609;也可从 http://www.clontech.com上获 得其结构和序列信息。
本发明的质粒的构建采用了人心肌肌球蛋白轻链(MLC-2V)启 动子,取代原质粒pEGFP-N3的CMV启动子,并将单纯疱疹病毒结 构蛋白VP22的编码序列插入多克隆位点5’端,使之与外源基因融 合表达。
本发明的质粒的基序列在人心脏肌球蛋白轻链2启动子区与 多克隆位点间(即1~1591位碱基)不能变动,质粒部分的碱基序列可 以在1%范围内变异,即99%以上相同,而不影响本发明的效果。
构建的质粒的碱基序列为SEQ ID NO:1
该载体具有以下三个特点:1、包含绿色荧光蛋白(GFP)的编 码序列,可与目的基因融合表达,便于检测目的基因的转染效率和细 胞内定位。2、该载体的多克隆位点上游采用人心肌肌球蛋白轻链 (MLC-2V)启动子,MLC-2V启动子是心肌细胞的特异性表达的启 动子,因此可使载体携带的目的基因特异性地在心肌细胞内表达。3、 在MLC-2V启动子和多克隆位点间插入了单纯疱疹病毒结构蛋白 VP22基因,VP22可与目的基因融合表达。
VP22的独特作用是,它能将与其融合表达的蛋白通过细胞间介 质在邻近细胞间转移。因此,VP22可将与其融合表达的目的蛋白从 转染的细胞转移到邻近未转染细胞内,从而提高基因治疗中目的基因 对靶细胞的转染率,增强基因治疗的效果。
本发明的质粒的构建可以不采用上述商业质粒,而采用直接改建 其它真核表达质粒的多克隆位点上游的增强子和启动子序列及引入 VP22编码序列的方式获得。
本发明采用的是非载体法,因此本发明的质粒可以制成注射剂。
本发明的质粒可用于基因治疗心脏疾病。并可与其它心血管疾病 药物联合应用。包括制成复方制剂。
附图说明
图1为本发明的pEGFP-MLC-VP22质粒的构建。 其构件为:pEGFP-MLC-VP22载体构件:(5703bp)
1、人心脏肌球蛋白轻链2启动子区:1-667
2、VP22 ORF:687-1590
3、多克隆位点:1592-1646
4、绿色荧光蛋白ORF:1656-2375
5、SV40早期mRNA多聚腺苷酸化信号:2529-2534和2558- 2563;mRNA 3′终止点:2567和2579
6、f1单链DNA起始点:2626-3081
7、SV40复制起始点:3422-3557
8、卡那霉素抗性基因:3606-4400
9、pUC质粒复制起始点:4985-5628

具体实施方式

实施例1 pEGFP-MLC-VP22质粒的构建
以PCR扩增连接法制备CMV增强子—MLC-2V连接片段,以 定向克隆法将该片段替换原pEGFP-N3载体的CMV增加子和启动子, 制成pEGFP-MLC载体;将5’、3’端分别引入Bgl II和HindIII识别 序列的VP22基因以定向克隆法插入pEGFP-MLC载体MLC-2V启动 子下游单一的Bgl II和HindIII位点间,从而构建成pEGFP-MLC-VP22 载体。
具体作法如下:
根据已知的人MLC-2V启动子序列,设计合成PCR引物:上游 引物,5′-AATGGGAGTTTGTTTTGGACCCAGAGCACAGAG-3′,下游引物, 5′-TAATA GCTAGCGGCCGGCCCCTGCTGT-3′(Nhe I),以人基因组DNA 为模板,扩增获得MLC-2V片段(250 bp)。序列SEQ ID NO:2如 下:
GACCCAGAGCACAGAGCATCGTTCCCAGGCCAGGCCCCAGCCACTGTCTCTTTAACCTTGAAGGCATTTTTGGGTCTCAC
GTGTCCACCCAGGCGGGTGTCGGACTTTGAACGGCTCTTACTTCAGAAGAACGGCATGGGGTGGGGGGGCTTAGGTGGCC
TCTGCCTCACCTACAACTGCCAAAAGCGGTCATGGGGTTATTTTTAACCCCAGGGAAGAGGTATTTATTGTTCCACAGCA
GGGGCCGGCC
根据pEGFP-N3载体的CMV增强子序列(CMV enhancer),设计 合成PCR引物:上游引物,5′-GCCC ATTAATCGCGTTACATAACTTAC-3′ (Ase I),下游引物,5′-CTCTGTGCTCTGGGTCCAAAACAAACTCCCATT -3′,以pEGFP-N3载体为模板,扩增获得CMV增强子片段(406 bp)。 序列SEQ ID NO:3如下:
GCGTTACATAACTTACGGTAAATGGCCCGCCTGGCTGACCGCCCAACGACCCCCGCCCATTGACGTCAATAATGACGTAT
GTTCCCATAGTAACGCCAATAGGGACTTTCCATTGACGTCAATGGGTGGAGTATTTACGGTAAACTGCCCACTTGGCAGT
ACATCAAGTGTATCATATGCCAAGTACGCCCCCTATTGACGTCAATGACGGTAAATGGCCCGCCTGGCATTATGCCCAGT
ACATGACCTTATGGGACTTTCCTACTTGGCAGTACATCTACGTATTAGTCATCGCTATTACCATGGTGATGCGGTTTTGG
CAGTACATCAATGGGCGTGGATAGCGGTTTGACTCACGGGGATTTCCAAGTCTCCACCCCATTGACGTCAATGGGAGTTT
GTTTTG
由于CMV enhancer的下游引物和MLC-2V的上游引物是完全互补 序列,因此,用CMV enhancer的上游引物和MLC-2V的下游引物,以 PCR扩增连接法制备CMV enhancer MLC-2V连接片段,并使其5′, 3′端分别引入Ase I和Nhe I识别序列。根据pEGFP-N3多克隆位点 上游CMV增强子和启动子两侧单一的Ase I和Nhe I位点。用定向 克隆法将CMV增强子—MLC-2V片段插入pEGFP-N3载体,替换原有的 CMV增强子和启动子,从而构建成pEGFP-mlc。
根据已知的单纯疱疹病毒VP22基因序列,设计合成一对PCR 引物:上游引物,5′-ATT AGATCTATGACCTCTCGCCGCTC-3′ (Bgl II),下游引物,5′-TAT AAGCTTGCTCGACGGGCCGTCTG-3′ (Hind III),以单纯疱疹病毒基因组DNA为模板,扩增获得VP22基 因(903 bp)。序列SEQ ID NO:4如下:
ATGACCTCTCGCCGCTCCGTGAAGTCGGGTCCGCGGGAGGTTCCGCGCGATGAGTACGAGGATCTGTACTACACCCCGTC
TTCAGGTATGGCGAGTCCCGATAGTCCGCCTGACACCTCCCGCCGTGGCGCCCTACAGACACGCTCGCGCCAGAGGGGCG
AGGTCCGTTTCGTCCAGTACGACGAGTCGGATTATGCCCTCTACGGGGGCTCGTCTTCCGAAGACGACGAACACCCGGAG
GTCCCCCGGACGCGGCGTCCCGTTTCCGGGGCGGTTTTGTCCGGCCCGGGGCCTGCGCGGGCGCCTCCGCCACCCGCTGG
GTCCGGAGGGGCCGGACGCACACCCACCACCGCCCCCCGGGCCCCCCGAACCCAGCGGGTGGCGTCTAAGGCCCCCGCGG
CCCCGGCGGCGGAGACCACCCGCGGCAGGAAATCGGCCCAGCCAGAATCCGCCGCACTCCCAGACGCCCCCGCGTCGACG
GCGCCAACCCGATCCAAGACACCCGCGCAGGGGCTGGCCAGAAAGCTGCACTTTAGCACCGCCCCCCCAAACCCCGACGC
GCCATGGACCCCCCGGGTGGCCGGCTTTAACAAGCGCGTCTTCTGCGCCGCGGTCGGGCGCCTGGCGGCCATGCATGCCC
GGATGGCGGCGGTCCAGCTCTGGGACATGTCGCGTCCGCGCACAGACGAAGACCTCAACGAACTCCTTGGCATCACCACC
ATCCGCGTGACGGTCTGCGAGGGCAAAAACCTGCTTCAGCGCGCCAACGAGTTGGTGAATCCAGACGTGGTGCAGGACGT
CGACGCGGCCACGGCGACTCGAGGGCGTTCTGCGGCGTCGCGCCCCACCGAGCGACCTCGAGCCCCAGCCCGCTCCGCTT
CTCGCCCCAGACGGCCCGTCGAG
将5′,3′端分别引入Bgl II和Hind III识别序列的VP22基因定 向插入pEGFP-MLC载体MLC-2V启动子下游单一的Bgl II和Hind III 位点间,从而构建成pEGFP-MLC-VP22。DNA测序结果表明,MLC -2V,VP22已整合到质粒pEGFP-MLC-VP22中。
技术路线如下:

实施例2  质粒扩增、提取与纯化
以原生生物大肠杆菌为宿主细胞,用常规分子生物学方法扩增 pEGFP-MLC-VP22,并提取、纯化。具体操作见文献《分子克隆 实验指南》([美]J.萨姆布鲁克,E.F.弗里奇,T.曼尼阿蒂斯,第二版)。
实施例3  细胞学实验
用脂质体法将同量的pEGFP-N3、pEGFP-MLC和pEGFP- MLC-VP22分别转染培养的人Hela(人子宫癌细胞株)、Ea.hy926 (人胚脐静脉内皮细胞)、IMA(人肠系膜下动脉中层平滑肌细胞株) 和Hep2(人肝癌细胞株),转染24hr后,观察各组细胞中的GFP表 达情况。结果发现:pEGFP-N3在以上细胞中都可表达GFP,而pEGFP -MLC和pEGFP-MLC-VP22均不表达GFP。
用脂质体法将同量的pEGFP-N3、pEGFP-MLC和pEGFP-MLC -VP22分别转染分离培养的乳鼠心肌细胞,转染24hr后,观察各组 细胞中GFP的表达情况。结果发现:pEGFP-N3不表达GFP,而pEGFP -MLC和pEGFP-MLC-VP22均有GFP表达;以100个细胞被转 染的数量进行比较,转染pEGFP-MLC-VP22组表达GFP的细胞 数量(19.83±3.97)显著多于转染pEGFP-MLC组(12.17±4.02) (p<0.05)。
实验表明,本发明的pEGFP-MLC-VP22质粒只能特异地在心肌 细胞中表达,而且编码的VP22可显著提高细胞的转染率。
实施例4  整体动物实验
用脂质体法将同量的pEGFP-N3、pEGFP-MLC和pEGFP- MLC-VP22分别注射新西兰兔心脏壁,48hr后,取注射区心肌标本 做组织切片观察GFP表达情况。结果发现,注射pEGFP-N3的心肌组 织中无GFP表达,注射pEGFP-MLC-VP22的心肌组织中GFP表 达量显著多于注射pEGFP-MLC的心肌组织。
实验表明,本发明的pEGFP-MLC-VP22质粒只能特异地在心肌 组织中表达,而且编码的VP22可显著提高细胞的转染率。
实施例3的细胞学实验结果与实验例4的整体动物实验结果一 致。本发明的上述实施例是用来说明本发明的可实施的效果,而绝非 对本发明的任何限制。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈