AAV(腺相關病毒, adeno-associated virus)的基因組是一個單鏈DNA(ssDNA),全長大約?4.7 kb,整體結構比較緊湊。
一、野生型 AAV 基因組的基本結構
通常可以概括為:ITR – rep – cap – ITR
1.?ITR(inverted terminal repeats,反向末端重復序列)
位于基因組兩端
每端大約?145 nt
是 AAV 基因組中最關鍵的順式作用元件
作用包括:
- DNA復制起始
- 基因組包裝
- 病毒拯救與整合相關過程
ITR 能形成發卡結構(hairpin),這對 AAV 的復制非常重要。
2.?rep 基因
編碼復制相關蛋白
主要產生 4 種蛋白:
- Rep78
- Rep68
- Rep52
- Rep40
主要功能:
- 調控病毒復制
- 調控轉錄
- 參與基因組包裝
- 在某些情況下參與基因組整合
3.?cap 基因
編碼衣殼蛋白
主要產生:
- VP1
- VP2
- VP3
這三種蛋白共同組成病毒衣殼
此外 cap 區域還可編碼一些輔助蛋白,如AAP(assembly-activating protein),參與衣殼裝配
二、重組 AAV(rAAV)載體的基因組結構
在基因治療里,常用的不是野生型 AAV,而是重組AAV載體。它的結構通常是:ITR – 啟動子 – 目的基因 – polyA – ITR
也就是:
- 兩端保留?ITR
- 中間的?rep?和?cap?被去掉
- 替換成你想表達的外源基因表達盒
特點
- ITR 是必須保留的
- rep/cap 不在載體基因組里,而是在包裝時由輔助質粒提供
- AAV 的包裝容量有限,一般約?4.7 kb,實際常建議外源表達盒控制在?4.4–4.8 kb?左右
三、簡單示意圖
野生型 AAV
[ ITR ] — [ rep ] — [ cap ] — [ ITR ]
重組 AAV 載體
[ ITR ] — [ Promoter ] — [ GOI ] — [ polyA ] — [ ITR ]
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