靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体及其应用制造技术

本发明专利技术属于生物技术领域，具体涉及一种靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体及其应用。针对天然AAV在体内对心血管内皮转导能力较弱的问题，本发明专利技术提供一种靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其文库是由AAV2衣壳蛋白基因的R588位点后插入随机七肽的编码序列，再经过HindIII/NotI双酶切插入到包含AAV2 rep基因和ITR的质粒骨架中构建而成。经两轮体内定向进化筛选后，本发明专利技术得到两个AAV变异株EC71和EC73，提高了AAV在体内对心脏血管内皮的转导能力，同时大大降低了对肝脏的转导，并在小鼠心脏血管内皮中维持至少4个月的转基因表达。利用EC71载体运送eNOS基因到心梗小鼠体内有效提高了心和肺eNOS蛋白的活性，对心血管内皮相关疾病的基因治疗具有一定的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体及其应用
本专利技术属于生物
，具体涉及一种靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体及其应用。
技术介绍
腺相关病毒(adeno-associatedvirus,AAV)具有约22nm的无包膜正二十面体衣壳，基因组为大约4.7kb的线性单链DNA，属于细小病毒科、依赖病毒属，于1965年作为腺病毒Ad5的污染物被首次发现。AAV的复制需要在辅助病毒的帮助下完成，如腺病毒或单纯疱疹病毒。AAV基因组主要编码两个基因，分别为rep和cap，两端由末端重复序列ITR组成。rep基因利用p5和p19两个启动子编码四个非结构蛋白，根据其分子量，分别命名为Rep78、Rep68、Rep52和Rep40，与病毒复制、转录调控、基因组包膜和整合相关。cap基因由单个启动子p40转录得到三个分子量分别为87、72和62kDa的结构蛋白VP1、VP2和VP3。三个VP蛋白按1:1:10的比例组装成一个60聚体的病毒衣壳。此外，cap基因可以通过可变阅读框编码装配激活蛋白AAP，并促进病毒粒子装配。自然界中从人和非人灵长类动物中已经发现100多种AAV变异株，其中有13种主要的AAV血清型。由于AAV的良好安全性和有效转导非分裂细胞等优点，已经成为最有前景的基因治疗载体之一。目前已有三种基于AAV的药物先后被欧洲药物管理局或美国食品与药物管理局批准上市，分别用来治疗脂蛋白酶缺乏症(Glybera)、RPE65突变的视网膜疾病(Luxturna)和脊髓性肌萎缩症(Zolgensma)。同时在ClinicalTrials.gov上登记了100多个涉及AAV的介入性临床试验正在进行中，包括对帕金森病、Batten病、Canavan病、杜氏肌营养不良症、巨大轴索神经病、心脏病等疾病的基因治疗。血管内皮细胞与慢性心力衰竭、高血压、动脉粥样硬化、糖尿病、中风等人类主要疾病密切相关，因而是基因治疗心血管疾病的重要靶点，将治疗基因稳定有效地转移至心血管内皮具有重要的临床意义。在早期的研究中，腺病毒载体可以介导血管内皮有效的转基因表达，但由于其较强的免疫原性而无法实现基因的长期表达，因而无法实现真正有效的人体基因治疗。对于天然的AAV血清型，尽管能够实现部分细胞组织如肝脏和肌肉的有效转导，无法在体内有效地转导血管内皮，因而也限制了其对心血管疾病的基因治疗应用。近年来，随着基因治疗载体技术的飞速进步，已经可以通过理性设计和定向进化提高AAV对特定组织器官的转导效率。其中DNA改组和随机肽展示是两种重要的定向进化方法，已经在部分器官如心脏和神经系统的靶向中得到重要应用。DNA改组通过对AAV血清型的衣壳蛋白基因进行同源重组，以获得功能性较强的子代文库。而随机肽展示库则是通过在AAV2衣壳蛋白基因的特定位点插入随机多肽来改变其组织趋向性。这两种文库构建方法结合体内筛选已经产生了诸多改良的AAV载体，然而其尚未被用于在体内优化AAV对心血管内皮的转导。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为：通过定向进化的方法筛选能够在体内有效靶向心脏血管内皮的AAV载体，同时减少对肝脏的感染以提高其安全性。本专利技术解决上述技术问题的技术方案为：提供一种靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其是由AAV2衣壳蛋白基因的R588位点后插入七肽的编码序列，再经过HindIII/NotI双酶切插入到包含AAV2rep基因和ITR的质粒骨架中构建而成。其中，上述靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体中，所述七肽的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示，得到的腺相关病毒载体命名为EC71。SEQIDNO:1插入七肽的氨基酸序列AEGDVAR。其中，上述靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体中，所述靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体EC71衣壳蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。SEQIDNO:2EC71衣壳蛋白的氨基酸序列MAADGYLPDWLEDTLSEGIRQWWKLKPGPPPPKPAERHKDDSRGLVLPGYKYLGPFNGLDKGEPVNEADAAALEHDKAYDRQLDSGDNPYLKYNHADAEFQERLKEDTSFGGNLGRAVFQAKKRVLEPLGLVEEPVKTAPGKKRPVEHSPVEPDSSSGTGKAGQQPARKRLNFGQTGDADSVPDPQPLGQPPAAPSGLGTNTMATGSGAPMADNNEGADGVGNSSGNWHCDSTWMGDRVITTSTRTWALPTYNNHLYKQISSQSGASNDNHYFGYSTPWGYFDFNRFHCHFSPRDWQRLINNNWGFRPKRLNFKLFNIQVKEVTQNDGTTTIANNLTSTVQVFTDSEYQLPYVLGSAHQGCLPPFPADVFMVPQYGYLTLNNGSQAVGRSSFYCLEYFPSQMLRTGNNFTFSYTFEDVPFHSSYAHSQSLDRLMNPLIDQYLYYLSRTNTPSGTTTQSRLQFSQAGASDIRDQSRNWLPGPCYRQQRVSKTSADNNNSEYSWTGATKYHLNGRDSLVNPGPAMASHKDDEEKFFPQSGVLIFGKQGSEKTNVDIEKVMITDEEEIRTTNPVATEQYGSVSTNLQRGQRGAEGDVARAQAATADVNTQGVLPGMVWQDRDVYLQGPIWAKIPHTDGHFHPSPLMGGFGLKHPPPQILIKNTPVPANPSTTFSAAKFASFITQYSTGQVSVEIEWELQKENSKRWNPEIQYTSNYNKSVNVDFTVDTNGVYSEPRPIGTRYLTRNL。进一步的，上述靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体中，所述腺靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体EC71衣壳蛋白基因的编码核苷酸序列如SEQIDNO:3所示。SEQIDNO:3EC71衣壳蛋白基因的编码核苷酸序列ATGGCTGCCGATGGTTATCTTCCAGATTGGCTCGAGGACACTCTCTCTGAAGGAATAAGACAGTGGTGGAAGCTCAAACCTGGCCCACCACCACCAAAGCCCGCAGAGCGGCATAAGGACGACAGCAGGGGTCTTGTGCTTCCTGGGTACAAGTACCTCGGACCCTTCAACGGACTCGACAAGGGAGAGCCGGTCAACGAGGCAGACGCCGCGGCCCTCGAGCACGACAAAGCCTACGACCGGCAGCTCGACAGCGGAGACAACCCGTACCTCAAGTACAACCACGCCGACGCGGAGTTTCAGGAGCGCCTTAAAGAAGATACGTCTTTTGGGGGCAACCTCGGACGAGCAGTCTTCCAGGCGAAAAAGAGGGTTCTTGAACCTCTGGGCCTGGTTGAGGAACCTGTTAAGACGGCTCCGGGAAAAAAGAGGCCGGTAGAGCACTCTCCTGTGGAGCCAGACT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其特征在于：是由AAV2衣壳蛋白基因的R588位点后插入七肽的编码序列，再经过HindIII/NotI双酶切插入到包含AAV2 rep基因和ITR的质粒骨架中构建而成。/n

【技术特征摘要】
1.靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其特征在于：是由AAV2衣壳蛋白基因的R588位点后插入七肽的编码序列，再经过HindIII/NotI双酶切插入到包含AAV2rep基因和ITR的质粒骨架中构建而成。


2.根据权利要求1所述的靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其特征在于：所述七肽的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示，得到的腺相关病毒载体命名为EC71。


3.根据权利要求2所述的靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其特征在于：所述靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体EC71衣壳蛋白的氨基酸序列如SEQIDNO:2所示。


4.根据权利要求2所述的靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体，其特征在于：所述腺靶向心脏血管内皮的腺相关病毒载体EC71...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，刘运波，魏于全，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51