重组 AAV(rAAV)之所以分成三个质粒一起转染,核心原因是:安全性 + 功能分离 + 生产效率。
一、三个质粒分别干什么?
1️⃣ 转移质粒(transfer / vector plasmid)
你真正想表达的东西
1.结构:ITR – 启动子 – 目的基因 – polyA – ITR
2.作用:提供被包装进 AAV 颗粒的基因组
3.关键点:
- 只有 ITR 之间的序列会被包装
- 不含任何病毒结构或复制基因 → 安全
2️⃣ Rep/Cap 质粒(包装质粒)
负责复制和“外壳”
1.Rep:
- 识别 ITR
- 复制 AAV 基因组
2.Cap:
- 编码衣壳蛋白 VP1 / VP2 / VP3
- 决定 血清型(如 AAV2/8/9)和组织嗜性
3.特点:
- 没有 ITR → 自己不会被包装
3️⃣ 辅助质粒(Helper plasmid)
模拟腺病毒“帮忙”功能
1.提供腺病毒必需功能蛋白:
- E2A
- E4
- VA RNA
2.作用:让 AAV 能在 HEK293 细胞中高效复制和装配
3.优点:不用真的感染腺病毒 → 更安全、更可控
二、为什么不做成一个质粒?
🚫 原因 1:安全性问题
如果所有元件在一个质粒上:
- 容易产生复制型 AAV(rcAAV)
- 生物安全风险大
分开后:
- Rep/Cap 没有 ITR → 不会被包装
- 转移质粒没有 Rep/Cap → 无法复制
🚫 原因 2:AAV 容量有限
AAV 最大包装能力 ≈ 4.7 kb
Rep + Cap 本身就 > 4 kb
不可能和目的基因一起装进一个基因组
🚫 原因 3:灵活性差
三质粒体系可以:
- 同一个转移质粒
- 随意换 Cap(AAV2/9/PHPeB 等)
一次构建,多种血清型通用
三、为什么是“三质粒”,不是“两质粒”或“四质粒”?
| 体系 | 特点 |
| 三质粒(最常用) | 稳定、安全、效率高 |
| 两质粒 | Helper + Rep/Cap 合并,略简化但不够灵活 |
| 四质粒 | 把 Rep 和 Cap 再拆开,更安全但转染效率下降 |
重组 AAV 分成三个质粒转染,是为了在不产生复制型病毒的前提下,高效、安全、灵活地生产只携带目的基因的 AAV 颗粒。
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