rAAV 轉基因盒僅允許小基因的表達,
因為包裝大小約為4.5-4.6 kb (不包括兩個 ITRs)。
在 rAAV 載體中植入大基因一直是一個挑戰。
內含子和有時外顯子被截斷以便進行適當的封裝。
因此,rAAV 基因盒中的許多大型 cDNA不包含任何內含子或只包含幾個天然內含子。
內含子具有多種功能,
例如,增加 mRNA 的穩定性,調節 RNA 合成速率,引入選擇性剪接,減少高表達基因的 DNA 損傷。
此外,一個內含子可以決定 mRNA 從細胞核到內質網的輸出機制。
除了人工啟動子和 rAAV 表達系統外,去除 rAAV 基因盒中的內含子可能進一步改變基因的內在調控。例如,CRB1蛋白由1406個氨基酸組成,外顯子編碼序列為4221bp,包括3′終止密碼子,其大小接近 rAAV 的最大封裝容量。然而,我們利用短啟動子(< 300bp)和50bp 的人工合成多聚腺苷酸序列,在視網膜細胞型別中獲得了 CRB1的高效表達。
通常不建議使用蛋白質的縮短版本(外顯子截斷,又稱小型蛋白質) ,
因為許多被縮短的蛋白質失去了它們的功能。
例如,許多杜興氏肌肉營養不良症基因的縮短版本(DMD; 2.3 Mb; 79個外顯子; 3685個氨基酸; 11,055 bp)並不能拯救肌肉細胞中的杜興氏肌肉營養不良症表型。
除了使用縮短的蛋白質,人們還可以使用一種替代蛋白質,
如肌營養不良蛋白。
這種策略只有在相關蛋白在細胞中執行類似的功能時才能執行,CRB1和 CRB2就是這種情況。rAAV-CMV-CRB2對小鼠 m ü ller 膠質細胞 CRB1功能的喪失起到了挽救作用。
替代蛋白的免疫原性可能低於天然蛋白。
替代蛋白在 rAAV 基因治療中具有廣闊的應用前景。
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