Summary

siRNA 전달을위한 셀 타입의 특정 안티 HIV gp120 aptamers의 개발

Published: June 23, 2011
doi:

Summary

nanomole 친화력과 HIV – 1Ba – L gp120에 대한 몇 가지 2' – 플루오로 RNA의 aptamers는 RNA 라이브러리에서에 의해 고립 아르<em> 체외에서</em> SELEX 절차. 키메라 새로운 듀얼 억제 기능을 방지 gp120 aptamer – siRNA가 생성되고 체계적 안티 HIV 치료를위한 상당한 약속을 보여줍니다.

Abstract

HIV 감염의 글로벌 전염병은 antiretroviral 대리인의 새로운 클래스를위한 긴급한 필요를 만들었습니다. 보완 RNA의 성적 표현을 억제하는 작은 간섭 (SI) RNAS의 강력한 기능은 HIV를 포함하여 질병의 다양한 치료제의 새로운 클래스로 악용되고있다. 많은 이전의 보고서 소설 RNAi 기반 anti-HIV/AIDS 치료 전략이 상당한 약속을하는 것으로 나타났습니다, 그러나, 성공적인 치료 응용 프로그램과 siRNAs의 임상 번역에 대한 주요 장애물은 효율적으로 전달됩니다. 특히, RNAi 기반 치료제의 안전성과 효능을 고려하여, 그것은 특정 세포 집단 또는 조직에 타겟 세포 siRNA 전달 방법을 개발하기 위해 매우 바람직합니다. HIV – 1 gp120 단백질, HIV – 1의 표면에 당단백질 봉투는 CD4 세포에 바이러스 항목에 중요한 역할을합니다. HIV – 1 항목을 촉발 요인과 세포 융합을 시작 것을 gp120과 CD4의 상호 작용은 약물 발견을위한 임상 관련 안티 바이러스 전략으로 검증되었습니다.

여기에, 우리는 첫째로 2' – F 수정된 안티 HIV gp120 RNA의 aptamers의 선택과 신분증을 토론합니다. 종래의 nitrocellulose 필터 SELEX 방법을 사용 nanomolar 친화력과 함께 여러 가지 새로운 aptamers는 50 무작위 NT RNA 라이브러리에서 고립되었다. 성공적으로 높은 친화력과 바운드 종 얻기 위해서는, 선택의 엄중는 신중하게 조건을 조정하여 제어됩니다. 선택한 aptamers은 특별히 바인딩할 수 있고 빠르게 HIV – 1 봉투 단백질을 표현하는 세포로 internalized 수 있습니다. 또한, 혼자 aptamers는 HIV – 1 감염을 중화시킬 수 있습니다. 최고의 aptamer A – 1을 기반으로, 우리는 aptamer와 siRNA의 부분이 모두 강력한 항정 HIV 활동을 갖고있는 키메라 소설 이중 억제 기능을 방지 gp120 aptamer – siRNA를 만듭니다. 또한, 우리는 HIV – 1 감염 세포에 siRNA의 세포 유형 특정 배달 gp120 aptamer – siRNA의 chimeras를 활용. 키메라이 듀얼 기능은, 억제 HIV – 1 감염의 다양한 핵산 치료 요원 (aptamer와 siRNA) 결합 매우 적극적인 antiretroviral 치료 (HAART)을 실패한 환자에 대한 aptamer – siRNA의 chimeras에게 매력적인 치료 후보를 만들기위한 상당한 잠재력을 보여줍니다.

Protocol

1. RNA 라이브러리의 준비 시작 DNA 라이브러리는 임의의 순서의 50 세포핵를 포함하고 통합 DNA 기술 (코랄빌 아이오와)에 의해 합성되었다. N 50 – – 전투 편대 ACG ACT CGC CCG A – 3 '(81 NT) AGG ACG ATG CGG 단일 좌초된 DNA oligo 라이브러리 시퀀스는 5' – GGG입니다. 임의의 지역은 T7의 체외의 해독에 대한 발기인 및 RT – PCR을위한 3 '태그를 포함한 지속적인 지역의 어귀이다. 5 '와…

Discussion

관내는 따라서 타겟 분자 8 매우 구체적이고 꽉 바인딩을 제공하고, 구체적이고 안정 입체 형태를 가정 핵산을 진화에 Aptamers 있습니다. 낮은 nanomolar 구속력 친화력과 목표를 aptamers의 절묘한 특이성은 생체내 이미징 및 치료제 9, 진단을 위해 다양한 도구를합니다. 타겟 siRNA 전달을위한 aptamer 기술의 도래와 함께 이제 siRNAs 10-12의 수용체 매개 end…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

우리는 브리타 휸, Guihua 일, 해리스 Soifer 및 도움이 토론에 대한 리사 쉐러 감사합니다. CHO – EE 및 CHO – gp160 셀 :이 작품은 NIH AIDS 연구 및 참조 시약 프로그램, AIDS 학부, NIAID, NIH를 통해 얻은되었습니다 보건 AI29329 다음과 같은 시약을 JJR에게 수여 HL07470 국립 연구소에서 보조금에 의해 지원되었다 라인, pNL4 – 3 륙 벡터, DAIDS, NIAID에서 HIV – 1 gp120 발.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
MF-Millipore membrane filter Millipore HAWP01300 Pore size 0.45 μm
Swinnex Filter holder Millipore SX0001300 13 mm diameter
QIAquick Gel Extraction Kit QIAGEN 28706 DNA purification
Microcon YM-30 column Millipore 42410 RNA concentration
Bio-spin 30 column Bio-Rad 732-6250 RNA purification
Taq PCR DNA polymerase Sigma-Aldrich D1806  
ThermoScript RT-PCR system Invitrogen 11146-024  
DuraScribe T7 transcription Kit EpiCentre DS010925  
dNTP for PCR Roche 1 581 295  
Ribonucleic acid, transfer from E.coli Sigma-Aldrich R1753 tRNA competitor
HIV-1Ba-L gp120 protein the AIDS Research and Reference Reagent Program 4961 Target protein
Silencer siRNA labeling kit – Cy3 Ambion 1632  
Acid phenol/chloroform 5/1 solution (pH 4.5) Ambion AM9720  
Chloroform/Isopropanol 24/1 solution Sigma C0549  
Calf intestinal phosphatase (CIP) New England BioLab M0290L  
T4 polynucleotide kinase New England BioLab M0201L  
Glycogen Roche 10 901 393 001 RNA precipitation
Gamma-P32-ATP MP Biomedical 013502002 Radiactivity
40% AccuGel 19:1 National Diagnostics EC-850  
10xTBE National Diagnostics EC-860  
N,N,N,N’-Tetramethylethylenediamine (TMEMD) Sigma-Aldrich T9281  
Ammonium persulfate (APS) Sigma-Aldrich A3678  
L-methioine sulfoximine Sigma-Aldrich M5379-250 mg  
RPMI Media 1640 Invitrogen 11835-030  
Sodium Bicarbonate solution, 7.5% w/v Invitrogen 25080-094  
Minimum Essential Medium (MEM) (10) Invitrogen 11430-030  
MEM non-essential amino acid (100) Invitrogen 11140-050  
TA cloning kit with pCR 2.1 Invitrogen K2040-01  

Referências

  1. Tuerk, C., Gold, L. Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science. 249, 505-510 (1990).
  2. Ellington, A. D., Szostak, J. W. In vitro selection of RNA molecules that bind specific ligands. Nature. 346, 818-822 (1990).
  3. Robertson, D. L., Joyce, G. F. Selection in vitro of an RNA enzyme that specifically cleaves single-stranded DNA. Nature. 344, 467-468 (1990).
  4. Fitzwater, T., Polisky, B. A SELEX primer. Methods Enzymol. 267, 275-301 (1996).
  5. Weiss, C. D., White, J. M. Characterization of stable Chinese hamster ovary cells expressing wild-type, secreted, and glycosylphosphatidylinositol-anchored human immunodeficiency virus type 1 envelope glycoprotein. J Virol. 67, 7060-706 (1993).
  6. Vodicka, M. A. Indicator cell lines for detection of primary strains of human and simian immunodeficiency viruses. Virology. 233, 193-198> (1997).
  7. Zhou, J. Selection, characterization and application of new RNA HIV gp 120 aptamers for facile delivery of Dicer substrate siRNAs into HIV infected cells. Nucleic Acids Res. , (2009).
  8. Mayer, G. The chemical biology of aptamers. Angew Chem Int Ed Engl. 48, 2672-2689 (2009).
  9. Famulok, M., Hartig, J. S., Mayer, G. Functional aptamers and aptazymes in biotechnology, diagnostics, and therapy. Chem Rev. 107, 3715-3743 (2007).
  10. Chu, T. C., Twu, K. Y., Ellington, A. D., Levy, M. Aptamer mediated siRNA delivery. Nucleic Acids Res. 34, e73-e73 (2006).
  11. McNamara, J. O., 2nd, . Cell type-specific delivery of siRNAs with aptamer-siRNA chimeras. Nat Biotechnol. 24, 1005-1015 (2006).
  12. Dassie, J. P. Systemic administration of optimized aptamer-siRNA chimeras promotes regression of PSMA-expressing tumors. Nat Biotechnol. 27, 839-849 (2009).
  13. Zhou, J., Rossi, J. J. The therapeutic potential of cell-internalizing aptamers. Curr Top Med Chem. 9, 1144-1157 (2009).
  14. Zhou, J., Li, H., Li, S., Zaia, J., Rossi, J. J. Novel dual inhibitory function aptamer-siRNA delivery system for HIV-1 therapy. Mol Ther. 16, 1481-1489 (2008).

Play Video

Citar este artigo
Zhou, J., Li, H., Zhang, J., Piotr, S., Rossi, J. Development of Cell-type specific anti-HIV gp120 aptamers for siRNA delivery. J. Vis. Exp. (52), e2954, doi:10.3791/2954 (2011).

View Video