Method Article
在这里, 我们描述了一种高效和可重现的策略, 用于生产、滴度和质量控制批次的腺病毒相关病毒载体。它允许用户获得高滴度 (≥1 x10 13 载体基因组) 和高纯度的载体制备, 可在体外或体内使用。
基于腺病毒相关病毒 (aav) 的基因传递工具是将转基因传递到中枢神经系统 (cns) 的热门选择, 包括基因治疗应用。aav 载体是不可复制的, 能够感染分裂和非分裂细胞, 并提供长期的转基因表达。重要的是, 一些血清型, 如新描述的 php。b, 在系统分娩后, 可以在动物模型中跨越血脑屏障 (bbb)。aav 矢量可以在实验室中高效地产生。然而, 需要可靠和可重复的协议来获得纯度水平足够高的 aav 载体, 并获得足够高的滴度值, 以满足体内的应用。该协议描述了一种基于碘沙诺梯度纯化策略的 aav 矢量生产的高效、可重现的策略。与其他纯化方法相比, 碘沙诺纯化方法适用于获得成批的高纯度高滴度 aav 载体。此外, 该协议通常比目前描述的其他方法更快。此外, 还描述了一种基于定量聚合酶链反应 (qpcr) 的策略, 用于快速、准确地测定矢量滴度, 以及银染色方法来确定矢量批次的纯度。最后, 在对 aav-php 进行系统管理后, 向中枢神经系统传递基因的代表性结果。b, 被介绍。在使用本文中描述的协议的所有实验室中, 这样的结果都应该是可能的。
在过去的30年里, 野生类型的 aav 被设计成创建重组的 aav 载体, 这些载体已被证明是将基因转移到 cns1、2、3、4、 5,6和基因治疗方法的疾病 (包括 fda 和 ema 批准的疗法)4,7。它们在中枢神经系统中的适用性在很大程度上来自于它们感染非分裂、有丝分裂后细胞的能力, 这些细胞通常存在于中枢神经系统8中。然而, 基于 aav 的载体也有一个优势, 即允许任何特定治疗性转基因 4、9 的长期表达, 同时与其他病毒载体7相比, 能引起较温和的免疫反应, 8、10、11、12。
任何 aav 载体的主要元素都是基因组和衣壳。野生 aav 是单链 dna 病毒, 基因组约为5千基 (kb)13。对于重组 aav 载体的生产,代表和盖帽基因 (用于基因组复制和病毒 calsid 的组装所必需的) 从野生类型 aav 的基因组中删除, 并以反式方式提供, 为含有转基因14,15的表达盒。原始病毒基因组的倒置末端重复序列 (itr) 是 aav 载体中唯一保留的元素, 因为这些元素对于复制和包装3、10、14至关重要。aav 载体可以被设计来增强转基因表达;其中一个 itr 中的突变导致一个发夹循环的形成, 有效地允许生成一个互补的 dna 链3,7,15。这种称为自我互补 (sc) 基因组的结构的主要优点是, 它绕过了 aav 常规生命周期中典型的二线合成的需要, 大大提高了转基因表达的速度和水平1. 然而, 使用 scaav 基因组将载体的货运能力降低到约 2.4 kb。这包括转基因序列, 以及任何调节序列, 如启动子或微 rna 结合位点, 以限制表达到特定的细胞类型16。
aav 衣壳确定了载体-宿主细胞的相互作用, 并赋予 aav 血清型一定程度的细胞类型或组织取向, 这也可以被用来限制转基因表达到特定的位置。在自然界中发现了几种 aav 血清型, 而另一些是通过重组方法 (即 php) 在实验室生产的。此外, 一些船长还赋予其他有用的特征, 如穿越 bbb 的能力, 导致在系统给药后在整个中枢神经系统中传递转基因。这已经为 aav9 以及最近描述的 php 展示了这一点。b 衣帽17。因此, 这些血清型被证明与神经退行性疾病的新基因治疗方法特别相关,1、17、18.
该协议的目的是描述一种具有成本效益的方法, 用于小规模生产具有较高滴度和纯度的 aav 矢量。虽然这里介绍的结果使用 php。b 衣壳和 scaav 表达盒, 该协议适用于生产几种 aav 载体血清型和基因组配置, 具有最大的实验灵活性。然而, 矢量产率和最终纯度可能因选择的血清型而异。
该协议本身是用于病毒载体生产的经典三转染方法的一个变种, 并结合了在载体清理中使用碘沙诺梯度的方法, 与传统上使用氯化铯 (cscl) 梯度相比, 该梯度已被采用了报告以更省时的方式产生纯度更高的 aav 载体19、20、21。
转染、纯化和浓缩步骤打算根据良好的实验室实践 (glp) 在一个组织培养实验室进行, 该实验室的活性受到病毒载体工作的评价。每项任务都需要按照有关病毒载体生产和使用的相关地方和国家立法执行。工作必须在层流罩下和无菌条件下进行。在矢量设施内, 除了常规的组织培养实验室外套外, 还建议佩戴实验室围裙。此外, 任何时候都应戴双手套以及塑料套鞋。
在开始矢量生产之前, 请确保提供所有必要的设备和质粒。1) pcapsid 质粒包含编码复制所需的四种非结构蛋白的代表基因, 即 rep78、rep68、rep52 和 rep40, 以及编码三种结构衣壳蛋白 (vp1、vp2 和 vp3) 的盖帽基因。2) 助流素质粒中含有腺病毒的 e4、e2a和va基因, 促进了 hek293t 细胞中 aav 的产生。3) pTransgene 质粒含有两个 itr 的转基因表达盒。这些质粒可以在实验室中使用在线提供的序列重新合成 22.对于新制造的质粒, 特别是那些含有新转基因的质粒, 需要进行测序, 以确保转基因和 itr 是正确的。另外, 预制质粒可以通过在线质粒存储库直接获得。必要时, 可根据制造商的说明23使用标准试剂盒对质粒进行放大和纯化。
矢量滴度和纯度会对病媒的传导能力产生不利影响。提供了其他协议来评估所产生的矢量的质量。最终载体将有助于中枢神经系统细胞功能的体外和体内应用研究。
解决 方案 | 组成 | |
细胞培养和转染 | ||
dmem1 | dmem 1x | |
1% fbs (v) | ||
1% 谷胱甘肽 (v/v) | ||
dem10 | dmem 1x | |
10% fbs (v) | ||
1% 谷胱甘肽 (v/v) | ||
150 mm 氯化钙 | 4.380 g 氯化钠 | |
高达500毫升超纯水 | ||
aav 净化和脱盐 | ||
5 m 氯化钠 | 146.1 g 氯化钠 | |
高达500毫升超纯水 | ||
1 m tris hcl (ph 值 8.5) | 12.11 g tris base | 谨慎 |
高达100毫升超纯水 | ||
使用巴斯德移液器添加 1m hcl, 将 ph 值降低到8。5 | ||
裂解缓冲器 | 15毫升 5 m 氯化钠 | |
25毫升 1 m tris hcl (ph 8.5) | 谨慎 | |
高达500毫升超纯水 | ||
10倍磷酸盐缓冲盐水 (pbs) | 80克氯化钠 | |
2克 kcl | 谨慎 | |
14.4 gna 2hpo4 | ||
2.4 g kh 2po4 | ||
高达1升dd的水 | ||
1 m mgcl2 | 20.33 g mgcl2-6h2o | |
高达100毫升超纯水 | ||
1 m kcl | 7.45 克 kcl | 谨慎 |
高达100毫升超纯水 | ||
5倍 pbs 镁钾 (pbs-mk) 库存解决方案 | 250毫升 10倍 pbs | |
2.5 毫升 1 m mgcl2 | ||
6.25 毫升 1 m kcl | 谨慎 | |
高达500毫升超纯水 h2o | ||
15% 碘沙诺 | 12.5 毫升 optiprep 密度梯度介质 | 谨慎 |
5 m 氯化钠10毫升 | ||
5毫升5毫升 pbs-mk | ||
17.5 毫升超纯水 | ||
25% 碘沙诺 | 运算浓度密度梯度介质20.8 毫升 | 谨慎 |
5毫升5毫升 pbs-mk | ||
19.2 毫升超纯水 | ||
100μl 的苯酚红 | ||
40% 碘沙诺 | 33.3 ml 的 optiprep 密度梯度介质 | 谨慎 |
5毫升5毫升 pbs-mk | ||
6.7 毫升超纯水 | ||
60% 碘沙诺 | 50毫升的 optiprep 密度梯度介质 | 谨慎 |
100μl 的苯酚红 | 谨慎 | |
aav 纯度控制 | ||
10 x 醋酸特利泰酯 (tea) 缓冲器 | 44.8 g tris base | 谨慎 |
11.4 毫升冰醋酸 (17.4 m) | ||
3.7 g edta | ||
高达1升超纯水 | ||
琼脂糖凝胶 | 0.8 克超纯琼脂糖 | |
高达100毫升 1x tea 缓冲器 | ||
凝胶缓冲器 | 181.7 g tris 基地 | 谨慎 |
1.5 克 sds | 谨慎 | |
使用 1m hcl 将 ph 值调整为8.45 | 谨慎 | |
高达500毫升超纯水 | ||
阴极缓冲器10倍 | 121.14 g tris base | 谨慎 |
179.2 g tricine | 谨慎 | |
1% sds (w/w) | 谨慎 | |
高达1升超纯水 | ||
阳极缓冲液10倍 | 242.3 g tris base | 谨慎 |
高达1升超纯水 | ||
使用 1m hcl 将 ph 值调整为8。9 | 谨慎 | |
样品缓冲器5倍 | 20毫升: | |
605毫克 tris 碱 | 谨慎 | |
4克 sds | 谨慎 | |
10毫克伺服蓝 g | ||
12克甘油 | ||
将 ph 值调整为 6.8, 使用 1 m hcl, 脂肪, 并存储在-20°c | 谨慎 | |
堆叠凝胶 | 对于2凝胶: | |
400μl 丙烯酰丙烯酰胺 | 谨慎 | |
750μl 凝胶缓冲液 | ||
1.85 毫升超纯水 | ||
4μl temed | 谨慎 | |
20μl 10% aps (v/v) | 谨慎 | |
在浇注凝胶之前, 立即加入 temed 和 10% aps。在化学引擎盖下使用这两种化学品。 | ||
解析凝胶 | 对于2凝胶: | |
3.32 毫升丙烯酰胺 | 谨慎 | |
3.35 毫升凝胶缓冲液 | ||
1.14 ml 超纯水 | ||
2.12 毫升50% 甘油 | ||
6μl temed | 谨慎 | |
50μl 10% aps (w/v) | 谨慎 | |
在浇注凝胶之前, 立即加入 temed 和 10% aps。在化学引擎盖下使用这两种化学品。 | ||
水饱和丁醇 | 10毫升正丁醇 | 谨慎 |
1毫升超纯水 | ||
注意事项:有关危险化学品使用的准则, 请参阅材料表。 |
表 1: 所需解决办法的构成。
1. hek293t 细胞的三转染
请注意:有关协议中使用的缓冲区和解决方案的组成, 请参阅表 1 。
请注意:此协议部分的性能大约需要4天。
补充图 1:hek 293t 细胞形态学可视化的相位对比显微镜 (左) 与确认 gfp 表达可视化的荧光成像 (右).(a) 荧光成像证实了使用 transfection 编码 pTransgene 成功转染 hek293t 细胞。(b) 仅用转染试剂治疗的 hek293t 细胞没有 transfection 表达。请点击这里查看此图的较大版本.
2. aav 矢量纯化
请注意:此协议部分的性能大约需要1天。在包含重新悬浮在裂解缓冲液中的细胞的三个 50 ml 锥形管中的每一个上同时执行以下步骤 (见上一注)。
图 1: 碘沙诺梯度纯化和后续载体采集的设置.(a) 在将不同的碘沙诺梯度移入超离心管之前, 将每个碘沙诺溶液的适当体积移入一个单独的锥形管。(b) 然后使用巴斯德移液器依次将每个碘沙诺溶液转移到超离心管: 应在上一层下面的管底部添加越来越高的碘沙诺浓度层。(c) 在准备梯度后, 将粗矢量裂解液分层在顶部。这种矢量收集系统不使用锋利的针头, 这就有可能造成 "针头" 的伤害。(d) 通过碘醇梯度插入不锈钢316注射器针, 直至 40%/60% 的碘醇接口。(e) 在40% 碘醇相中发现了载体颗粒, 并收集了。请点击这里查看此图的较大版本.
3. aav 矢量的脱盐和浓缩
请注意:该协议的这一部分的性能大约需要2小时。
4. 定量聚合酶链反应对载体的滴定
请注意:该协议的这一部分的性能大约需要3小时。
组件 | 量 |
10倍限制性酶缓冲液 | 5μl |
限制性酶 | 2, 5μl |
质 粒 | 5微克 |
h2o | 高达50μl |
表 2: 限制性摘要混合组合物。
表 3: 库存质粒体积计算器.请点击此处下载此表格.
底漆名称 | 序列 |
正向底漆 | 5 '-cccctggcatatcaa-3 ' |
反向底漆 | 5 '-gcacagtagagtccat-3 ' |
表 4: 针对 cba 启动子设计的引物序列。
图 2: 基于 qPCR-based 的矢量滴定的板材布局.样品采用彩色编码: 绿色 = 标准曲线;蓝色 = h2o 控制;灰色 = 主要分数;橙色 = 次要部分。请点击这里查看此图的较大版本.
步 | 时间 | 温度 | 周期 | 目的 |
预孵化 | 5分钟 | 95°c | x1 | dna 变性和聚合酶活化 (热启动反应)。 |
放大 | 10分钟 | 95°c | x1 | 扩增的 dna。如果使用不同退火温度的替代引物, 则可以优化设置。 |
10秒 | 95°c | x40 | ||
40秒 | 60°c | |||
1秒 | 72°c | |||
冷却 | 10秒 | 40°c | x1 | 板材冷却。pcr 的结尾。 |
表 5: 基于 sybr 绿色 qpcr 滴定法的热循环协议。
表 6: 用于 qpcr 数据分析的模板.请点击此处下载此文件.
5. sds-page 和银染色的纯度控制
请注意:该协议的这一部分的性能大约需要5小时。
高金额 | 低金额 | |
aav 矢量库存 | 5μl | 1μl |
5倍样品缓冲 | 3μl | 3μl |
h2o | 7μl | 11μl |
表 7: 银染色所需样品混合物的成分。
图 3: 使用 sds-page 和银染色评估矢量纯度.利用三氯素-sds 凝胶, 分离了各种载体制剂的5μl。随后用银染色检测到蛋白质。当 vp1 (82 kda)、vp2 (67 kda) 和 vp3 (60 kda) 以 1:1:10 的比例 (车道 1) 可见时, 矢量被认为是纯的, 没有过多的背景 (车道 2) 或非特异性条带 (车道 3)。请点击这里查看此图的较大版本.
直到最近, aav9 还被认为是继外围给药后, 在穿越 bbb 和转移中枢神经系统细胞方面最有效的 aav 载体血清型。当 deverman 等人报告使用了一种名为 cre 重组的基于 aav 靶向进化 (create) 17 的衣帽材选择方法时, 在衣帽口设计方面取得了重大进展。使用这种方法, 他们确定了一个新的 capsid, 名为 php。b, 他们报告说, 它能够在多个中枢神经系统区域中的星形胶质细胞和神经元中通过, 在全身注射17。在这一点上, 应该注意的是, 即使 php。b 在 c57/bl6 小鼠 (这是最初隔离实验中使用的菌株) 中提供了积极的结果, 初步报告表明, 它的效率可能因应变依赖而有所不同。毫无疑问, 进一步的实验将使人们对这一问题有更多的了解。
然而, 尽管存在这些问题, php。b 为小鼠中枢神经系统的无创基因操作提供了令人兴奋的可能性, 包括疾病模型中的概念验证基因治疗实验。因此, 我们选择使用 php 来评估转基因表达的效率。b对aav9, 自2009年以来, aav9 一直是继外围管理之后的中枢神经系统传导的 "金本位" 载体。为了对这两种血清型进行直接比较, 在转基因表达的最佳条件下, 我们使用了 sc 基因组配置32。这两个载体都在无处不在的鸡β-肌动蛋白 (cba) 启动子的控制下携带绿色荧光蛋白 (gfp) 的转基因。女性 c57/bl6 小鼠在产后第42天 (体重约20克) 接受了 1 x 10 12 vg的剂量。b-cba-gfp 或 scaav间或9-cb-gfp。尾静脉注射进行病媒给药。这些实验得到了 ku leuven 道德委员会的批准。
注射三周后, 小鼠接受冰凉 pbs 的心肺灌注, 其次是4% 的冰凉二聚甲醛 (pfa)。他们的大脑被收获, 并通过在同一固定剂的隔夜孵育进行进一步的后固定, 然后转移到 0.01% (w/v) Na-azide/PBS 储存, 直到进一步分析。然后, 用振动微体对大脑进行切片, 并在50μm 厚的切片上进行免疫组织化学。
为了评估转基因表达的水平, 用初级抗体对 gfp (兔抗 gfp) 染色, 并使用与荧光染料 (抗家兔亚历克莎氟化物 488) 结合的二级抗体进行检测 (图4 a, b).荧光强度测量 (任意单位 [au]) 证实, 当 sc 基因组和 php 时, gfp 表达显著增加。b 衣壳相对于 aav9 使用。在大脑中观察到 gfp 的增加 (2205±161 对 1441±99 au;p = 0.0032), 小脑 (2601 ±196 vs . 1734±135 au;p = 0.0032) 和脑干 (3082±319 vs. 2485±88 au;p = 0.0038) (图 4c)。
图 4: 系统交付的 scAAV2/PHP。b-cba-gfp 导致 cns 中的 gfp 表达率很高。php。对6周大的 c57/bl6 小鼠进行了 b-cba-gfp 或 scAAV2/9-CBA-GFP (1 x10 12 vg/micp") 的应用。在注射后3周的冠状脑切片上, 使用免疫组织化学检测 gfp。(a) 显示大脑和 (b) 小脑和脑干。标度条 = 1 毫米 (c) 对相对荧光强度进行量化, 以确定每个矢量达到的 gfp 信号水平 (每只小鼠10个部分; 每个向量组3个小鼠)。进行了单向方差分析测试, 随后进行了双尾学生 t 测试; 数据表示为均值±标准偏差;* *p < 0.01;金。任意单位。用于 aav 载体生产的 pcapsid 包含了来自血清型2的基因代表和来自血清型 php 的基因帽。b 或 aav9, 相应。这一数字已从 rincon 等人32人处修改。请点击这里查看此图的较大版本.
这里描述的重组 aav 载体的生产使用了大多数分子生物学实验室和细胞培养设施共有的材料和设备。它允许用户获得纯的、临床前级的 aav 载体, 可用于针对一系列体外和体内应用中的多个细胞和组织类型. 与其他协议相比, 该协议的最大优点之一 (即基于 CsCl-based 的纯化) 是所需的工作时间较短。在 hek293t 细胞的初始转染后, 可在最多6个工作日内获得即用 aav 矢量。
有几个因素会对 aav 矢量的最终产量或质量产生负面影响。转染效率低是病毒产率低的主要原因之一.一个主要的建议是使用 hek293t 细胞, 这些细胞在转染21时没有经过20多次以上的传代, 细胞融合也没有超过90%。此外, 所选择的转染方法对结果有重大影响。此协议基于 pei 的使用。pei 是一种阳离子聚合物, 能够通过生成聚合物和核酸 (称为多团) 的复合物将外源 dna 传递到细胞核中, 这些复合物被细胞吸收并通过内皮体34进行贩运.与其他广泛使用的方法相比, 基于 pei 的转染操作简单、快速, 例如 dna 与磷酸钙 35的共沉淀。此外, 与其他新引入的方法 (如阳离子脂和磁介导转染 36) 相比, 基于 pei 的转染要便宜得多。
净化策略在协议中发挥着关键作用。与其他方法相比, 碘合醇基纯化往往含有较高比例的空病毒颗粒 (20%)20。这在一定程度上被基于碘素的纯化通常导致 aav 载体制剂的颗粒与传染性比小于100而抵消。与传统的基于 csl 的程序相比, 这是一个重大的改进, 据报告, 传统的粒子传染性损失很大,37。纯化 aav 载体的另一种常见替代方法是基于色谱的纯化。但是, 此方法的主要缺点是, 使用的每个向量 catid 都需要一个特定的列: 例如, 虽然 aav2 使用肝素列进行了经典隔离, 但此方法不适用于不具有肝素结合的 aav4 和 aav5在他们的反复无常38网站。考虑到色谱纯化也很昂贵, 碘化醇基纯化通常更适合希望生产小规模 aav 载体的实验室33、39、40. 然而, 为了最大限度地提高载体的最终产率和纯度, 在制作碘化醇梯度时需要格外小心。各种碘化醇馏分应转移到超离心管使用无菌巴斯德移液器, 其尖端接触管壁: 碘沙诺应缓慢而连续地从移液器中排出。当矢量颗粒积累在40% 碘沙诺层, 需要注意确保梯度接口不混合20。最后, 应通过插入一个不超过 20 g 的不锈钢钝针来回收含有矢量的分数。为了最大限度地恢复矢量, 应完整地检索清除分数。在此步骤中, 计时至关重要。为了避免影响制剂的纯度, 必须在收集梯度的其他 (污染) 阶段之前停止收集。
所得到的矢量滴度的差异也可归因于矢量产生包状粒子的内在能力。不同 aav 血清型的比较表明, 一些 aav 载体在更高的滴度下更难产生 (例如 aav2)41。在脱盐步骤中, 矢量的沉淀可能是滴度较低的一个可能原因, 通过避免过度集中33很容易防止.此外, 还可以观察到, 在血清型之间, 碘二醇梯度基纯化的效率略有不同, 因此, 可以观察到不同血清型获得的滴度的差异41。
最后, 需要指出的是, 尽管 qpcr 是 dna 定量的一种非常准确的方法, 但可以观察到该技术中的一些固有的可变性。滴定的准确性主要取决于所有溶液的精确移液和适当的涡流。为了保证最精确的滴度读数, qpcr 可以独立重复, 得到的值是平均的。该方案中介绍的引物的选择是基于位于我们实验室使用的 pTransgene 质粒中的 cba 启动子的序列。cba 启动子是一个强大的合成启动子, 广泛用于向量场, 以推动表达跨多个细胞类型。它包含多种元素, 包括巨细胞病毒 (cmv) 早期增强因子;cba 基因的启动子、第一外显子和第一内含子;以及兔β-球蛋白基因的接合受体。然而, 引物可以设计用于几乎任何元素的表达盒内 (包括启动子, 转基因, 和调节元素)。还可以对批次的滴度进行比较, 前提是对有关载体共有的区域使用引物。
总之, 该协议可用于产生具有多种脂质、基因组配置、启动子类型和转基因货物的 aav 载体。这将使用户能够轻松地调整其矢量的最终特征, 以最适合实验需求。在代表性结果中介绍的示例中, php 的使用。b 衣壳有效地穿过 bbb, 在尾静脉注射32只后, 在中枢神经系统中得到了高效的基因表达。中枢神经系统渗透载体的系统管理在可能的副作用2、17、32方面具有相当大的优势。外周注射的一个可能的替代方法是鞘内注射, 它包括将 aav 载体输送到脑脊液中。这种传递途径被证明是有效的, 显示了转基因在中枢神经系统的广泛表达, 外周器官的非目标效应较小, 免疫反应水平较低.然而, 鞘内注射更具挑战性, 因为他们需要比尾巴静脉注射更高的技术技能。
进一步的准备工作, 以完善这一技术, 将推动 aav 载体在基因治疗应用中的应用机会。这种方法为治疗目前无法治愈的中枢神经系统疾病提供了有吸引力的可能性, 如肌萎缩侧索硬化症、夏科-玛丽-牙齿病、帕金森症和阿尔茨海默氏症18。
作者没有什么可透露的。
m. r. 得到 fonds voor wet偶然 jk onderzoek vlaanderen (fwo) 博士后研究金 (133222/204517n) 的支持, 并感谢哥伦比亚心血管基金会和科学管理局的持续支持,技术与创新 (赠款 ct-ff442-307-2016, 项目代码 56671250485)。m. m. 由 fwo 博士奖学金 (1S48018N) 资助。m. g. h. 得到了 thib 机构赠款和外部支助, 该基金会得到了 thierry latran 基金会 (sod-vi)、阿尔茨海默研究基金会 (sao-fra) (P#14006)、fwo (赠款 1513616n) 和欧洲研究理事会 (启动赠款) 的外部支持 (启动赠款)281961-astrofonc;概念证明书 713755-ad-vip)。提交人感谢 jeason hahton 在老鼠饲养方面的帮助, 斯蒂芬妮·卡斯塔尔多帮助她进行尾静脉注射, 并感谢 caroline eykens 提供转染 hek293t 细胞的图像。m. g. h. 承认 michael dunlop、peter hickman 和 dean harrison。
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Plasmid production | |||
pTransgene plasmid | De novo design or obtained from a plasmid repository | N/A | See step 1 of main protocol for further details |
pCapsid | De novo design or obtained from a plasmid repository | N/A | See step 1 of main protocol for further details |
pHelper | Agilent | 240071 | |
Plasmid Plus maxi kit | Qiagen | 12963 | |
QIAquick PCR purification Kit | Qiagen | 28104 | |
AAV Helper-Free System | Agilent | 240071 | |
Cell culture and transfection | |||
Dulbecco’s Modified Eagle Medium (DMEM), high glucose, no glutamine | Life technologies | 11960-044 | Supplement DMEM with FBS (1% or 10% v/v) and GlutaMAX 200 mM (1% v/v) then filter sterilize the medium using a 0.22 µm filter |
Fetal bovine serum (FBS) | GIBCO | 10500-064 | |
GlutaMAX supplement | GIBCO | 35050038 | |
(200 mM) | |||
Corning bottle-top vacuum filter system | Sigma-Aldrich | CLS430769 | |
Dulbecco’s Phosphate Buffered Saline (DPBS) with no calcium and no magnesium | GIBCO | 14190094 | |
HEK293T cells | American Tissue Culture Collection | CRL3216 | Upon receipt, thaw the cells and culture as described in the protocol. After a minimal number of passages, freeze a subfraction for future in aliquots. Always use cells below passage number 20. Once cultured cells have been passaged more than 20 times, restart a culture from the stored aliquots |
Cell culture dishes | Greiner Cellstar | 639160 | 15 cm diameter culture dishes |
Cell scrapers | VWR | 10062-904 | |
Polyethylenimine (PEI) | Polyscience | 23966-2 | PEI in powder form is dissolved at 1 µg/µL in deionized water (ddwater) at pH=2 (use HCl). Prepare in a beaker and stir for 2-3 h. When dissolved, bring the pH back to 7 with NaOH. Filter sterilize and store the resuspended stock solution in 1 ml aliquots at -20 °C. PEI aliquots can be freeze/thawed multiple times. |
Virkon solution | Fisher Scientific | NC9821357 | Disinfect any material that has been in contact with assembled vector particles with Virkon solution |
Mutexi long-sleeve aprons | Fisher Scientific | 11735423 | Wear an apron over the top of a regular lab coat |
Fisherbrand maximum protection disposable overshoes | Fisher Scientific | 15401952 | |
AAV Purification and desalting | |||
Optiprep density gradient medium | Sigma-Aldrich | D1556 | Optiprep is a 60% (w/v) solution of iodixanol in water (sterile). CAUTION. Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
Phenol red | Sigma-Aldrich | P0290 | CAUTION. Use under a laminar flow hood |
Pasteur pipette | Sigma-Aldrich | Z627992 | Sterilize before use |
OptiSeal Polypropylene tubes | Beckman | 361625 | |
Benzonase (250 U/µL) | Sigma-Aldrich | E1014 | Supplied as a ready-to-use solution |
Acrodisc syringe filter | Pall corporation | 4614 | |
Omnifix syringe (5 mL) | Braun | 4617053V | |
Blunt syringe needle | Sigma Aldrich | Z261378 | Stainless steel 316 syringe needle, pipetting blunt 90° tip gauge 16, L 4 in. Referred to in the text as a blunt-end needle |
Aqua Ecotainer | B. Braun | 0082479E | Sterile endotoxin-free water. Referred to as 'Ultrapure water' |
Amicon ultra-15 centrifugal filter unit | Millipore | UFC910024 | These filters concentrate the final product by collecting the vector particles in consecutive centrifugation steps |
Pluronic F68 (100x) | Thermo Fisher | 24040032 | Non-ionic surfactant. Dilute in sterile PBS to use at 0.01% (v/v) |
Fisherbrand Sterile Microcentrifuge Tubes with Screw Caps (2 mL) | Fisher Scientific | 02-681-374 | Use skirted tubes for easy handling |
AAV Titration | |||
Restriction enzyme: StuI (10 U/µL) | Promega | R6421 | |
DNAse I (1 U/µL) | Fisher Scientific | EN0521 | |
Proteinase K | Sigma-Aldrich | 3115852001 | Reconstitute in ultrapure water and use at a final concentration of 10 mg/mL. Solution can be stored at -20 °C |
EasyStrip Plus Tube Strips (with attached caps) | Fisher Scientific | AB2000 | |
Eppendorf microtube 3810x | Sigma-Aldrich | Z606340-1000EA | |
LightCycler 480 SYBR Green I Master Mix | Roche | 4707516001 | |
LightCycler Multiwell Plates, 96 wells | Roche | 4729692001 | White polypropylene plate (with unique identifying barcode) |
Microseal 'A' PCR plate and PCR Plate Sealing Film | Bio-Rad | msa5001 | |
AAV Purity control | |||
Ammonium persulfate (APS) | Sigma-Aldrich | A3678 | Reconstitute in ultrapure water to 10% (v/v). CAUTION. Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
Tetramethylethylenediamine (TEMED) | Sigma-Aldrich | T9281 | CAUTION. Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
Tris Base ULTROL Grade | Merck | 648311 | CAUTION: Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
UltraPure Agarose | Thermo Fisher | 16500-500 | |
Rotiphorese® Gel 30 (37,5:1) | Carl Roth | 3029.3 | Aqueous 30% acrylamide and bisacrylamide stock solution at a ratio of 37.5:1. CAUTION: Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
Serva Blue G | Sigma-Aldrich | 6104-58-1 | |
Precision Plus prestained marker | Bio-Rad | 1610374edu | |
1-Butanol | Sigma-Aldrich | B7906 | CAUTION: Use under a laminar flow hood. Wear gloves |
Immunohistochemistry | |||
Rabbit anti-GFP | Synaptic Systems | 132002 | 1:300 dilution |
Anti-rabbit Alexa Fluor 488 | Invitrogen | A21206 | 1:1,000 dilution |
Equipment | Company | Catalog number | Comments |
Vector production lab | |||
Rotina 380 bench-top centrifuge * | Hettich | 1701 | |
Optima XPN 80 ultracentrifuge * | Beckmann Coulter | A95765 | |
Type 50.2 Ti fixed-angle titanium rotor * | Beckmann Coulter | 337901 | |
Entris digital scale * | Sartorius | 2202-1S | |
Warm water bath * | Set at 37 °C | ||
Ice bucket * | VWR | 10146-290 | Keep material used in the vector production lab separate from that used in standard lab areas |
Pipetboy pro * | Integra | 156,400 | |
Graduated pipettes: Cell star * | Greiner bio-one | 606180 | Capacity of 5 mL |
Graduated pipettes: Cell star * | Greiner bio-one | 607180 | Capacity of 10 mL |
Graduated pipettes: Cell star * | Greiner bio-one | 760180 | Capacity of 25 mL |
CO2 incubator CB150 * | Binder | 9040-0038 | Set at 37 °C, 5% CO2 and 95% humidity |
Nuaire safety cabinet NU 437-400E * | Labexchange | 31324 | Clean all the surfaces with 70% ethanol and Virkon before and after use |
Conventional lab | |||
T100 thermal cycler * | Bio-Rad | 1861096 | |
LightCycler 480 Instrument II * | Roche | 5015278001 | |
ThermoMixer * | Eppendorf | C 5382000015 | |
Nanodrop * | ThermoFisher Scientific | ND 2000 | |
Mini-Protean Tetra Cell* | Bio-Rad | 1658001FC | For use with handmade or precast gels |
ProteoSilver silver stain kit | Sigma-Aldrich | PROTSIL1 | High sensitivity protein detection with low background |
Centrifuge 5804 R * | Eppendorf | B1_022628045 | High speed centrifuge for medium capacity needs (up to 250 mL) |
Graduated pipettes Cell star * | Greiner bio-one | 606180 | 5 mL |
Graduated pipettes Cell star * | Greiner bio-one | 607180 | 25 mL |
Graduated pipettes Cell star * | Greiner bio-one | 760180 | 25 mL |
Filter tips * | Greiner bio-one | 750257 | 1250 µL |
Filter tips * | Greiner bio-one | 738257 | 300 µL |
Filter tips * | Greiner bio-one | 771257 | 10 µL |
Ice bucket with lid * | VWR | 10146-290 | |
Mini diaphragm vacuum pump, VP 86 * | VWR | 181-0065 | |
Pipetman P2 | Gilson | F144801 | |
Pipetman P20 | Gilson | F123600 | |
Pipetman P100 | Gilson | F123615 | |
Pipetman P200 | Gilson | F123601 | |
Pipetman P1000 | Gilson | F123602 | |
* Materials marked with an asterisk are expensive pieces of equipment and are usually central infrastructure items shared between multiple labs. These items can also be replaced by equivalents if available. Note, when a different ultracentrifuge is used, care must be taken to select the correct rotor and centrifuge tubes. |
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