杆状病毒是一类具有囊膜包裹的双链环状DNA病毒，其基因组大小为80-180Kb，广泛应用于昆虫细胞的重组蛋白生产与哺乳动物细胞的外源基因导入。体外基因表达主要包括真核细胞系统和原核细胞系统，原核系统主要是大肠杆菌细胞系统，具有表达产物稳定的特点，但是其表达基因的分子量受容量限制，且不能对表达产物进行翻译后修饰；真核表达系统主要有酵母细胞和昆虫细胞表达系统，除了具备大肠杆菌表达系统产物表达稳定的特点外，还具有容量大，对表达产物进行翻译后修饰的特点。随着杆状病毒研究的进展，重组杆状病毒已被证明可以进入各种哺乳动物细胞，并在哺乳动物启动子的控制下表达外源基因，而不需要任何病毒复制，因此，它们已被用于将基因传递到哺乳动物细胞中。

图1 杆状病毒感染哺乳动物细胞¹

 

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杆状病毒蛋白表达系统是目前较为广泛的重组蛋白表达的体系。此外，杆状病毒作为工具载体将目的基因导入哺乳动物细胞，用于基础研究，蛋白、疫苗生产，基因治疗，病毒生产等。最初关于杆状病毒对哺乳动物细胞转导报道主要集中在肝源细胞领域，如肝实质细胞²、HepG2³等，随后更多关于杆状病毒感染其他类型哺乳动物的报道，如HeLa、CHO、Cos-7、293、原代细胞和多能干细胞⁴等。杆状病毒载体具有装载容量大、易于使用、克隆能力强、细胞毒性低、低生物危险性、成本低、重现性好等特点。杆状病毒瞬时转染蛋白表达，一般2-3天即可开始表达，7天后表达衰减。杆状病毒基因组容量大，可以实现较大目的基因的表达。

 

 

2杆状病毒优势

 

1、杆状病毒容量大，因此可以插入达目的基因片段或多个基因和调控元件。

2、杆状病毒不会在转导细胞内复制，也不会将其DNA整合到宿主染色体中，因此缓解了安全性的担忧。

3、野生杆状病毒对哺乳动物无传染性，使得杆状病毒在表达致癌基因或潜在毒性蛋白时可能有更高的安全性。

4、重组杆状病毒可以在生物安全1级环境中操作，通过感染其自然宿主昆虫细胞构建并繁殖到高滴度。

 

 

3感染经验

 

和元生物杆状病毒体外感染经验：

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参考文献：

1.Ono C, Okamoto T, Abe T, Matsuura Y. Baculovirus as a Tool for Gene Delivery and Gene Therapy. Viruses. 2018 Sep 19;10(9):510. doi: 10.3390/v10090510. PMID: 30235841; PMCID: PMC6164903.

2.Hofmann C, Sandig V, Jennings G, Rudolph M, Schlag P, Strauss M. Efficient gene transfer into human hepatocytes by baculovirus vectors. Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Oct 24;92(22):10099-103. doi: 10.1073/pnas.92.22.10099. PMID: 7479733; PMCID: PMC40743.

3.Boyce FM, Bucher NL. Baculovirus-mediated gene transfer into mammalian cells. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996 Mar 19;93(6):2348-52. doi: 10.1073/pnas.93.6.2348. PMID: 8637876; PMCID: PMC39799.

4.Condreay JP, Witherspoon SM, Clay WC, Kost TA. Transient and stable gene expression in mammalian cells transduced with a recombinant baculovirus vector. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999 Jan 5;96(1):127-32. doi: 10.1073/pnas.96.1.127. PMID: 9874783; PMCID: PMC15104.