一种NK细胞中表达IL-15的mRNA序列
文献发布时间:2024-04-18 20:00:50
技术领域
本发明属于细胞技术领域,涉及表达IL-15的mRNA序列,具体涉及NK细胞中表达IL-15的mRNA序列。
背景技术
自然杀伤细胞(Natural killer,NK)是主要的天然免疫成员,在防御疾病包括恶性肿瘤的第一防线中发挥重要作用。与获得性免疫系统的细胞(例如T细胞)相比,NK细胞无需预先刺激或致敏即可启动细胞毒活性,从而提供即时的自然反应。NK细胞对肿瘤的杀伤优势表现在直接溶解和分泌细胞因子两个方面,其杀伤肿瘤既可通过穿孔素又可通过FAS配基。NK细胞可以产生TNF-α、IFN-γ和IL-1,这些细胞因子在NK细胞抗癌反应以及调动T淋巴细胞中有十分重要地位。由于NK细胞具有快速的杀伤作用和广泛的靶细胞,提示NK细胞可以用于治疗恶性肿瘤。研究证明,过继转输体外活化、扩增自体或同种异体NK细胞对治疗多种白血病和实体瘤有效。
然而,NK细胞在人体内的寿命时间比较短,大概有半个月左右。IL-15因子在NK细胞中的表达可以延长NK细胞的存活时间,增强NK细胞的细胞毒活性。然而,IL-15的mRNA序列在NK细胞中表达不高。
目前,亟需一种在NK细胞中表达很好的IL-15mRNA序列。
发明内容
本发明的目的在于提供一种NK细胞中表达IL-15的mRNA序列,其使得IL-15蛋白在NK细胞中更有效的表达。
本发明提供的一种NK细胞,所述NK细胞中生成由IL-15的mRNA序列表达的蛋白。
进一步地,所述IL-15的mRNA序列选自SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5与SEQ ID NO.6所示序列中的任一。
进一步地,所述IL-15基因的mRNA序列优选为如SEQ ID NO.6所示。
本发明提供的一种NK细胞的制备方法,所述制备方法包括步骤:得到纯化后的mRNA,培养NK细胞,将mRNA电转入NK细胞。
进一步地,所述IL-15的mRNA序列选自SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5与SEQ ID NO.6所示序列中的任一,所述IL-15基因的mRNA序列优选为如SEQ ID NO.6所示。
进一步地,所述制备方法用于非治疗疾病目的。
本发明提供的任意所述NK细胞在延长NK细胞存活时间中的应用。
本发明的有益技术效果:
本发明通过优化IL-15信号肽序列以及IL-15mRNA 3'UTR的选择序列,即将IL-15mRNA的序列优化,因此能够在NK细胞中很好的表达;可以进一步延长NK细胞在人体内的寿命时间,增强NK细胞的细胞毒活性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明PCR产物的电泳结果;其中,1:Marker、2:S-IL15-SV40-1、3:S-IL15-SV40-2、4:S-IL15-SV40-3、5:S-IL15-Hbb-1、6:S-IL15-Hbb-2、7:S-IL15-Hbb-3、8:S-IgG-SV40-1、9:S-IgG-SV40-2、10:S-IgG-SV40-3、11:S-IgG-Hbb-1、12:S-IgG-Hbb-2、13:S-IgG-Hbb-3;
图2为本发明PCR产物的电泳结果;其中,1:Marker、2:S-IL2-SV40-1、3:S-IL2-SV40-2、4:S-IL2-SV40-3、5:S-IL2-Hbb-1、6:S-IL2-Hbb-2、7:S-IL2-Hbb-3;
图3为本发明的DNA转录得到的mRNA加尾前的电泳图;其中,M:Marker、1:S-IL15-SV40、2:S-IL15-Hbb、3:S-IgG-SV40、4:S-IgG-Hbb、5:S-IL2-SV40、6:S-IL2-Hbb;
图4为本发明的DNA转录得到的mRNA加尾后的电泳图;其中,M:Marker、1:S-IL15-SV40、2:S-IL15-Hbb、3:S-IgG-SV40、4:S-IgG-Hbb、5:S-IL2-SV40、6:S-IL2-Hbb;
图5为本发明的SNK电转mRNA后上清液中IL-15的释放结果。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换,均属于本发明的范围。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
LE Agarose购自Lonza,GelRed购自BIOTIUM,10×上样缓冲液购自Takara,Trans 2K DNA Marker R55Hbb code:BM101,无水乙醇,分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;HiScribe
术语解释:自然杀伤细胞(Natural killer cells NK cells),是人体天然免疫细胞中的重要组分,NK细胞可以通过表面TCR和相关的CD3分子的缺失,以及CD56的表达来鉴定,在宿主抗肿瘤免疫中具有重要作用。
本发明所使用的序列如下:
T7启动子序列
TAATACGACTCACTATAGG
Sequence 1:IG信号肽序列
atggactggacctggatcctgttcctggtggccgccgccacacgggtgcacagc
Sequence 2:IL-2信号肽序列
atgtacaggatgcaactcctgtcttgcattgcactaagtcttgcacttgtcacaaacagt
Sequence 3:IL-15信号肽序列
ATGAGAATTTCGAAACCACATTTGAGAAGTATTTCCATCCAGTGCTACTTGTGTTTACTTCTAAACAGTCATTTTCTAACTGAAGCTGGCATTCATGTCTTCATTTTGGGCTGTTTCAGTGCAGGGCTTCCTAAAACAGAAGCC
Sequence 4:IL-15编码序列
AACTGGGTGAATGTAATAAGTGATTTGAAAAAAATTGAAGATCTTATTCAATCTATGCATATTGATGCTACTTTATATACGGAAAGTGATGTTCACCCCAGTTGCAAAGTAACAGCAATGAAGTGCTTTCTCTTGGAGTTACAAGTTATTTCACTTGAGTCCGGAGATGCAAGTATTCATGATACAGTAGAAAATCTGATCATCCTAGCAAACAACAGTTTGTCTTCTAATGGGAATGTAACAGAATCTGGATGCAAAGAATGTGAGGAACTGGAGAAAAAAAATATTAAAGAATTTTTGCAGAGTTTTGTACATATTGTCCAAATGTTCATCAACACTTCTSequence 5:3'UTR Hbb
GCTCGCTTTCTTGCTGTCCAATTTCTATTAAAGGTTCCTTTGTTCCCTAAGTCCAACTACTAAACTGGGGGATATTATGAAGGGCCTTGAGCATCTGGATTCTGCCTAATAAAAAACATTTATTTTCATTGCAA
Sequence6:3’UTR SV40
CTTCCCTTTAGTGAGGGTTAATGCTTCGAGCAGACATGATAAGATACATTGATGAGTTTGGACAAACCACAACTAGAATGCAGTGAAAAAAATGCTTTATTTGTGAAATTTGTGATGCTATTGCTTTATTTGTAACCATTATAAGCTGCAATAAACAAGTTAACAACAACAATTGCATTCATTTTATGTTTCAGGTTCAGGGGGAGATGTGGGAGGTTTTTT
引物序列如下:
下游引物(SV40-R):AAAAAACCTCCCACATCTCCCCC
下游引物(Hbb-R):TTGCAATGAAAATAAATGTT
采用本发明的方法,基因扩增的最终mRNA基因序列如下:
IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.1所示。
UAAUACGACUCACUAUAGG
AUGAGAAUUUCGAAACCACAUUUGAGAAGUAUUUCCAUCCAGUGCUACUUGUGUUUACUUCUAAACAGUCAUUUUCUAACUGAAGCUGGCAUUCAUGUCUUCAUUUUGGGCUGUUUCAGUGCAGGGCUUCCUAAAACAGAAGCC
AACUGGGUGAAUGUAAUAAGUGAUUUGAAAAAAAUUGAAGAUCUUAUUCAAUCUAUGCAUAUUGAUGCUACUUUAUAUACGGAAAGUGAUGUUCACCCCAGUUGCAAAGUAACAGCAAUGAAGUGCUUUCUCUUGGAGUUACAAGUUAUUUCACUUGAGUCCGGAGAUGCAAGUAUUCAUGAUACAGUAGAAAAUCUGAUCAUCCUAGCAAACAACAGUUUGUCUUCUAAUGGGAAUGUAACAGAAUCUGGAUGCAAAGAAUGUGAGGAACUGGAGAAAAAAAAUAUUAAAGAAUUUUUGCAGAGUUUUGUACAUAUUGUCCAAAUGUUCAUCAACACUUCU
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IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.2所示。
UAAUACGACUCACUAUAGG
AUGAGAAUUUCGAAACCACAUUUGAGAAGUAUUUCCAUCCAGUGCUACUUGUGUUUACUUCUAAACAGUCAUUUUCUAACUGAAGCUGGCAUUCAUGUCUUCAUUUUGGGCUGUUUCAGUGCAGGGCUUCCUAAAACAGAAGCC
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IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.3所示。
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IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.4所示。
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IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.5所示。
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AUgUacaggaUgcaacUccUgUcUUgcaUUgcacUaagUcUUgcacUUgUcacaaacagU
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编码IL-15蛋白的mRNA序列如SEQ ID No.6所示。
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实施例1
第一步:PCR扩增得到PCR产物
取多个PCR管,分别按下列体系加入,IL-15的基因各重复3次,上、下游引物、模板、基因名称见表1:
体系(50μL):10μL去离子水、10μL 2mMdNTPs、25μL 2×Buffer、1.5μL 10nMR、1.5μL10 nMF、0.1μL10 ng/μL模板与1μL 1.0U/μLKOD FX Neo
表1扩增IL-15基因的名称、引物、模板
PCR扩增循环方法:95℃变性3min,98℃变性10s,60℃退火30s,68℃延伸45s,共循环35次。最后一次循环结束后,再将反应管置68℃温育5min,以确保充分延伸。结束后,仪器温度降至12℃暂时贮存。
第二步:电泳检测PCR产物
称量2g琼脂糖溶解于200mL 1×TAE缓冲液中,加热,加入20μL荧光核算染色试剂GelRed,混匀倒胶;
待胶凝固后,将电泳梳子拔掉,把胶放入电泳槽中;
将PCR样品加入10×上样缓冲液上样,另外加入2K的Marker作为对照例,电泳条件为150V、0.45A与68W;
第三步:胶回收电泳产物
电泳完成后,切割胶,按照下列步骤进行胶回收:
将目的片段切割成1mm
将试剂盒中的柱子装回2mL管中,把完全融化的胶溶液加入到柱子中,每个柱子最多加700μL,12000rpm转速离心1min,弃废液,重复将剩余的胶溶液通过柱子;
每个柱子各加300μLXP2 Binding Buffer清洗柱子,使胶溶液挂到柱子上,12000rpm转速离心1min,弃废液;
每个柱子加700μL SPW Buffer,12000rpm转速离心1min,弃废液,重复洗两遍;
将洗完的柱子装回2mL管中,12000rpm转速空离2min,弃残液;
将柱子装回1.5mL EP管中,分别加入30μL Elution Buffer,室温静置2min,12000rpm转速离心1min,收集离心管中的DNA加入柱子中,12000rpm转速离心1min,测量得到的DNA浓度;
将测量浓度的胶板洗净擦干,第一加样孔加入2μL Elution Buffer,样品孔分别加入4个重复的2μL样品,测量双链DNA浓度,之后置于-20℃保存。
表2 IL-15PCR产物胶回收得到的浓度结果
第四步:DNA转录
按照下列体系加入转录的样品:
体系:10μL 2×ARCA/NTP、1μg模板(cop-GFP胶回收产物)、T7转录酶与去离子水,共计20μL,37℃反应16h,每管加入2μLDNase I,37℃反应15min;
将每管RNA取出1μL置PCR管中,置于-80℃保存,加入下列体系进行RNA加帽反应:
体系如下:19μLIDT、5μL10×PA Buffer、5μL Poly A酶与去离子水,计50μL,37℃反应30min。
第五步:mRNA纯化
将处理好的mRNA转移到1.5mL EP管中,每管加入50μL2×RNABinding Buffer,混匀;
加入等体积100μL无水乙醇,混匀;
将纯化柱加入到2mL管中,并将上述mRNA转移到纯化柱中,12000rpm转速离心30s,弃上清液;
加入400μL RNA Prep Buffer,12000rpm转速离心30s,弃上清液;
加入700μL RNA Wash Buffer,12000rpm转速离心30s,弃上清液;
加入400μL RNA Wash Buffer,12000rpm转速离心30s,弃上清液,然后12000rpm转速空离2min,转移到EP管中;
加入50μL Elution Buffer,12000rpm转速离心30s,收集mRNA,各取1μL置PCR管中进行电泳,剩余置-80℃保存;
将第四步与第五步得到的产品进行电泳测试,
表3 6种IL-15DNA转录得到的mRNA纯化后的浓度结果
如图1所示,名称分别为IL15-SV40、IL15-Hbb、IgG-SV40与IgG-Hbb的PCR产物的电泳结果为单一特异性扩增条带。
如图2所示,名称分别为IL2-SV40与IL2-Hbb的PCR产物的电泳结果为单一特异性扩增条带。
如图3所示,名称分别为IL15-SV40、IL15-Hbb、IgG-SV40、IgG-Hbb、IL2-SV40与IL2-Hbb的DNA转录得到的mRNA加尾前的电泳结果为单一特异性扩增条带。
如图4所示,名称分别为IL15-SV40、IL15-Hbb、IgG-SV40、IgG-Hbb、IL2-SV40与IL2-Hbb的DNA转录得到的mRNA加尾后的电泳结果为单一特异性扩增条带。
实施例2
NK细胞的培养:
采用NK细胞培养试剂盒(鼎成肽源生物技术有限公司,LY1201),具体的操作步骤如下:
步骤一:细胞包被
取一支50mL无菌离心管,加入3mL无菌1×PBS,再加入200μLNK试剂A,轻轻吹打混匀,为配置好的包被液;
取一个无菌T25细胞培养瓶,将包被液加入T25细胞培养瓶中,充分水平轻轻晃动,使液体覆盖整个包被侧面。在4℃冰箱水平放置包被过夜。
步骤二:细胞接种
取一支50mL无菌离心管,加入10mL基础培养基,加入0.8mL血清替代物SR(血清替代物分装冻存),加入200μLNK试剂B,轻轻吹打混匀,该培养基为接种培养基;
取一支PBMC,37℃水浴解冻后立即转移至50mL离心管中,加入10mL基础培养基,轻轻吹打混匀,细胞计数,取1×107cells至新的50mL离心管中,2000rpm×5min离心,吸弃上清;
用5mL接种培养基重悬细胞,计数,根据计数结果将细胞调整细胞密度为1×106cells/mL;
将包被22-24h的T25细胞培养瓶取出,平衡至室温,吸弃包被液,加入3mL PBS轻轻洗涤,吸弃洗液;重复一次;(注意用移液管加入PBS时不要吹到瓶的包被面)
将调整好细胞密度的PBMC吹打混匀,取6mL接种T25细胞培养瓶,标记D0,置37℃二氧化碳培养箱培养。
步骤三:细胞诱导培养
取一支50mL无菌离心管,加入20mL基础培养基,加入1.6mL血清替代物SR,加入200μLNK试剂C,轻轻吹打混匀,该培养基为诱导培养基;
细胞培养D3,补1mL诱导培养基;
细胞培养D5,补9mL诱导培养基。
步骤四:细胞扩增培养
取1L基础培养基,加入80mL血清替代物,然后加入400μL NK试剂D,配成细胞扩增培养基;
细胞培养D7开始每隔一天计数,并根据计数结果补扩增培养基,补液后细胞密度维持在(0.5-1.0)×106cells/mL,根据细胞培养体积转入瓶或转入细胞培养袋;
NK电转mRNA
分别取100mL,20211227H-NK-D17、20220105E-NK-D12和20220105E-NK-D15细胞(不同时间点获取的同一批次培养的NK细胞,分别记为20211227H-NK-D17、20220105E-NK-D12和20220105E-NK-D15),细胞培养时间越长,细胞越稳定;1500rpm转速离心5min,然后分别用50mL PBS重悬,1500rpm转速离心5min,采用40mL PBS缓冲液重悬,取样计数;
采用opti-MEM培养基重悬,细胞密度为7.5×10
电转仪设置为500V/20ms,将mRNA解冻,每管细胞中分别加入2μg mRNA,吹打混匀立即加入冰浴的电转杯中进行电转,电转后的细胞加入含有2mL/1mLRPMI1640细胞培养基(含10%FBS)的12孔胶板中,对照例为空电转的NK组;
培养基中加入IL-2,使终浓度为200IU/mL,在37℃培养。
NK电转24h后分别取样计数细胞活率和密度,计数后的NK收集到1.5mL的EP管中,2000rpm转速离心5min,将上清液收集到1.5mL EP管中,检测IL-15的释放;
离心后的细胞沉淀用PBS重悬洗涤,之后弃掉上清液,置于-80℃保存。
表4 NK电转mRNA24h后上清液中IL-15的释放
图5为本发明的SNK电转mRNA后上清液中IL-15的释放结果,细胞分别为20211227H-NK-D17、20220105E-NK-D12和20220105E-NK-D15;其中,不同时间点获取的同一批次培养的NK细胞,分别记为20211227H-NK-D17、20220105E-NK-D12和20220105E-NK-D15,细胞培养时间越长,细胞越稳定。
由上可知,SNK电转不同的mRNA后收集细胞上清液,测量IL-15的释放,不同信号肽对表达量的影响分别是S-IL2>S-IgG>S-IL15,终止子3'UTR中Hbb组比SV40组高,总之,IL-15mRNA在NK细胞中表达最佳的信号肽为IL-2的信号肽序列,终止子3'UTR最佳的选择是Hbb序列。
通过mRNA电转修饰细胞优化mRNA的修饰序列,其可以提高目标因子在NK细胞中的表达,即可改善细胞的功能。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对其作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
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