レンチウイルス CoV S-protein シュードタイプ

ベクタービルダーでは、コロナウイルス研究用に、コロナウイルスのスパイク (Spike: S) タンパク質エンベロープを持つCoV S-protein シュードタイプ レンチウイルスを受託作製いたします。

ウイルスの宿主上皮細胞への感染サイクルの最初のステップは、ウイルスの宿主細胞表面への吸着と侵入です。吸着のステップは、ウイルス表面に存在する特異的受容体が、宿主細胞膜の相補的受容体に結合することで発生します。コロナウイルスの細胞侵入および宿主生物種を限定する指向性の進化メカニズムを理解するためには、異なるコロナウイルス種のSタンパク質と宿主受容体との相互作用を理解することが必須です。しかし、技術的にも法的にも取り扱いが困難なバイオセイフティレベル3(BSL-3)施設を必要とするSARS-CoVなど危険なウイルス種の場合、生きたウイルスの産生および取り扱いは研究を進める上で大きな障害となり、研究者へのリスクも高くなります。

コロナウイルスの宿主細胞への感染メカニズム研究にレンチウイルスのシュードタイプ化を使用

代替方法としてコロナウイルスのSタンパク質を外套させたシュードタイプレンチウイルスを利用し、生きたコロナウイルスを扱うことなくコロナウイルスの細胞侵入のメカニズムを研究する方法が提案されます。コロナウイルスとレンチウイルスは、ともに外層が脂質二重膜からなるエンベロープウイルスで、吸着する宿主・組織特異性を決める受容体タンパク質が外界に向かって突出した形状を取っています。シュードタイプレンチウイルスのパッケージングの際、通常の水泡性口炎ウイルスのGタンパク質(VSV-G)エンベロープの代わりに、コロナウイルスのSタンパク質をウイルス産生細胞の細胞表面に高発現させ、ウイルス粒子を産生させます。このように作成されたシュードタイプ(偽型)レンチウイルスは、ウイルス表面に提示されたSタンパク質と宿主細胞の受容体との結合を介して宿主細胞に侵入するメカニズムを模倣しています。さらにSタンパク質をコードする遺伝子に変異を導入し、受容体との相互作用や中和抗体検出系の解析などにも応用できます。シュードタイプレンチウイルスは、バイオセイフティー基準を満たした安全な取り扱い下で研究を行うことが可能となっています。

コロナウイルスは、宿主・組織特異的な指向性を持つウイルスとして大きな一群を形成しています(図1)。1種のコロナウイルスが効果的に感染できる生物種は1種のみ、あるいは2-3種に限定されています。この指向性は、その名前の由来ともなっているように王冠(コロナ:ギリシャ語で王冠を意味する)様の外観を提示するスパイク(Spike: S)タンパク質と宿主細胞表面の受容体の結合で説明されています。例えば、SARS発症ウイルスのSARS-CoV、およびCOVID-19発症ウイルスのSARS-CoV-2は、ヒト呼吸器、肺、および口腔上皮細胞表面上に存在するアンジオテンシン変換酵素2(ACE2)にSタンパク質が結合することによりヒトに感染します。一方、MERS-CoVは、ジペプチジルペプチダーゼ4(DPP-4)受容体への結合を介してヒトに感染します。

ベクタービルダーは、コロナウイルスのSタンパク質エンベロープを持ったシュードタイプレンチウイルスをready-to-useの状態で納品いたします。レンチウイルスパッケージングは、エンベローププラスミド (CoV S-protein)、パッケージングプラスミドDNA (GAG-POL, REV)、そしてトランスファープラスミド(カスタムデザイン: 5'LTR-promoter-GOI-3'LTR)の3種類のプラスミドをウイルス産生細胞に共トランスフェクトしてウイルス粒子を産生します。トランスファープラスミドに、EGFPやルシフェラーゼなどのレポーター遺伝子をクローニングすることで、レンチウイルスの宿主細胞への侵入をライブ検証し、モノクローナル抗体や侵入阻害剤の迅速なスクリーニング用ツールの開発も可能です。 

レンチウイルス (CoV-S偽型) の種類

様々なシュードタイプ化レンチウイルス粒子の受託サービスをご用意しています。トランスファープラスミドのデザイン、CoV S-protein エンベローププラスミドDNAのデザインと受託構築、カスタムレンチウイルスパッケージングは次のリンクよりご依頼ください:

シュードタイプレンチウイルスに使われるトランスファーベクターマップ

オンラインデザインツールを使ってトランスファーベクターをデザインする
エンベローププラスミドのデザインとカスタムレンチウイルスパッケージングの受託サービスを依頼する
スパイク (Spike: S) タンパク質の種類

コロナウイルスは自然界に非常に多種類が存在し、巨大なウイルス群を構成しています。事実上、全ての哺乳動物と鳥類に感染することが明らかになっています。何百ものコロナウイルス種が同定されていますが、その中でも特に、ヒト、家畜、ペット、モデル動物に感染性のある数十種、およびその近縁種が重要であると考えられています。

主要コロナウイルス種間の系統樹

主要なコロナウイルス種の詳細

ベクタービルダーは表1のコロナウイルス種のSタンパク質を持ったシュードタイプレンチウイルスのパッケージングを受託しています。またこの表にないウイルス種のエンベロープを外套したシュードタイプに持つレンチウイルスパッケージングも受託いたします。

Sタンパク質バリアントD614Gシュードタイプとして外套させるSARS-CoV-2 Sタンパク質には2オプションがあります:

カノニカルSタンパク質(デフォルト):SARS-CoV-2ゲノムシークエンス(GenBank accession: NC_045512.2)として一番初めにパブリッシュされたカノニカルSタンパク質のシークエンス。

バリアントD614G変異型(ユーザー選択の場合):後にパブリッシュされた劇的に感染力を高めた新型Sタンパク質のバリアントD614G(GenBank accession: MT628063.1)で、このD614G 変異を持つウイルスは、感染力の高さが有利に働き、世界の様々な地域に急速にひろがっている。シュードタイプレンチウイルスの場合は、ACE2を発現している細胞株に、カノニカルSタンパク質を外套した場合に比べて、高い感染率となっています。

ネガティブコントロール用にエンベローププロテインを欠失したBald(禿)レンチウイルスもご用意しています。これらの受託サービスに関しては 弊社までメールにてお問合せください。

納品形態
  • カスタムレンチウイルス CoV S-protein シュードタイプ
  • カルタヘナ法26条1項情報公開書類(メール添付)
  • ウイルス品質試験証明書(COA)
レンチウイルスCoV S-protein シュードタイプの受託注文の方法は?

以下のリンクよりご依頼いただけます:

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