VSV Pseudotyped with Coronavirus S Protein

바이러스는 먼저 세포 표면에 부착하여 호스트 세포에 들어간다. 이것은 특정 바이러스 receptor를 호스트 세포의 상보적 receptor에 결합함으로써 달성된다. 바깥쪽 envelope으로 lipid bilayer membrane이 있는 coronavirus 및 lentivirus와 같은 enveloped 바이러스의 경우, 바이러스 receptor 단백질이 envelope에 고정된다. Lipid membrane이 아닌 단백질 capsid 껍질을 가진 adenovirus 및 AAV와 같은 non-enveloped 바이러스의 경우 바이러스 receptor는 capsid의 일부이다.

Coronavirus의 경우 바이러스 envelope에 박힌 spike (S) protein이 세포 표면 receptor에 결합하는 역할을 한다. 또한 바이러스 envelope과 호스트 세포막의 융합을 매개하여 바이러스 진입을 유도한다. 이 바이러스는 S protein이 envelope 밖으로 돌출된 뾰족뾰족한 구조를 형성하여 바이러스에 왕관 또는 광환과 같은 모양을 부여하기 때문에 coronavirus라고 명명하였다.

Coronavirus는 다양한 호스트 종에 대해 서로 다른 tropism을 나타내는 많은 관련 바이러스 그룹으로 구성된다. 일반적으로 특정 coronavirus 종은 하나 또는 소수의 호스트 종에만 효율적으로 감염시킬 수 있다. 이 tropism은 특정 유형 바이러스의 S protein이 호스트 세포 receptor에 결합하는 특이성 때문이다. 예를 들어, 각각 COVID-19 및 SARS를 유발하는 coronavirus SARS-CoV-2 및 SARS-CoV는 호스트 세포의 angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptor에 대한 특이적 결합을 통해 인간 호흡기 상피 세포를 감염시키는 반면, MERS를 유발하는 MERS-CoV 바이러스는 인간 dipeptidyl peptidase-4 (DPP4) receptor에 결합한다.

Using pseudotyped VSV to study coronavirus cell entry

Coronavirus가 S protein을 사용하여 호스트 세포에 진입하는 방법을 연구하는 것은 질병예방 및 치료제 개발에중요하다. 그러나 SARS-CoV-2와 같은 위험한 균주의 경우 대부분의 연구자들이 이용할 수 없는 biosafety level 3 (BSL-3) 실험실이 필요하기 때문에 살아있는 바이러스의 사용은 기술적으로 어려움이 있다.

대체 가능한 방법은 세포 진입 분석에서 coronavirus S protein로 pseudotype된 재조합 vesicular stomatitis virus (VSV)를 사용하는 것이다. Coronavirus와 유사하게 VSV는 enveloped 바이러스이다. 재조합 VSV를 패키징하는 동안 S protein을 VSV envelope에 도입할 수 있다. 생성된 pseudotyped VSV는 표면에 표시된 S protein을 사용하여 coronavirus 세포 진입을 모방하는 방식으로 적절한 receptor를 발현하는 호스트 세포로 진입할 수 있다. 재조합 VSV는 안전하며 모든 유형의 coronavirus에서 유래된 야생형 또는 변이형 S protein으로 pseudotype될 수 있다.

VectorBuilder는 다양한 coronavirus 종의 S protein으로 pseudotype된 다양한 VSV 벡터를 제공한다. EGFP 또는 luciferase와 같은 다양한 리포터를 발현하기 위해 다른 벡터를 사용할 수 있으며, 다양한 분석을 통해 호스트 세포로의 바이러스 진입을 추적할 수 있다.

Price and turnaround
Scale Application Titer Volume Price (USD) Turnaround 
VSV pseudotyped with VSV G
Medium Cell culture >108 PFU/ml 1 ml (10x100 ul) $899 28-35 days
Large >109 PFU/ml $1,299
Ultra-purified medium Cell culture & in vivo >108 PFU/ml $1,599
Ultra-purified large >109 PFU/ml $3,599 35-42 days
VSV pseudotyped with SARS-CoV-2 S protein and its variants (Luc or EGFP as transgene)
Medium Cell culture >106 PFU/ml 1 ml (10x100 ul) $1,799 28-35 days
Large >107 PFU/ml $2,599
VSV pseudotyped with SARS-CoV-2 S protein and its variants (other transgenes)
Medium Cell culture >106 PFU/ml 1 ml (10x100 ul) $1,799 42-56 days
Large >107 PFU/ml $2,599

PFU = Plaque forming units

Deliverables
For non-ultra-purified scales For ultra-purified scales
Your custom VSV Your custom VSV

Free: control virus

  • Medium: >108 PFU/ml, 2x100 ul
  • Large: >108 PFU/ml, 2x100 ul

  Add-on purchase (optional): ultra-purified control virus

  • Ultra-purified medium: >108 PFU/ml, 10x50 ul, at $600
  • Ultra-purified large: >109 PFU/ml, 10x100 ul, at $1200
Types of VSV vectors used in pseudotyping

이론적으로, 모든 VSV 벡터는 pseudotype될 수 있다. 다음과 같이 custom VSV 벡터를 생성할 수 있다.

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Types of spike (S) proteins used in pseudotyping

Coronavirus는 자연에 널리 퍼져 있는 방대한 바이러스 그룹을 구성하며, 사실상 검사된 거의 모든 포유류와 조류를 감염시킨다. 지금까지 수백 종의 coronavirus가 알려졌다. 이들 중 수십 종은 인간, 가축, 애완 동물 또는 동물모델을 감염시키거나 또는 이들과 진화적으로 밀접한 관련이 있기 때문에 중요하다고 볼 수 있다. 이 중요한 coronavirus 종의 phylogenetic tree는 다음과 같다.

Vector Picker

Map of VSV vector used in pseudotyping

Vector Picker에서 적합한 벡터를 찾을 수 없는 경우 다음과 같이 custom lentivirus 벡터를 만들 수 있다.

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Phylogenetic Tree of Important Coronavirus Species

중요한 coronavirus 종에 대한 자세한 정보는 아래 표에 열거되어 있다.

List of important coronavirus species

VectorBuilder는 위의 모든 coronavirus 종의 S protein에 의해 pseudotyped VSV를 제공한다. 다른 S protein 공급원에 의한 pseudotyping도 요청할 수 있다.

SARS-CoV-2 S protein을 사용한 pseudotyping을 위해 두 가지 옵션을 제공한다. 기본 옵션은 최초 공개된 SARS-CoV-2 게놈 서열 (GenBank accession: NC_045512.2)의 표준 S protein을 사용한다. 이후 연구에서는 D614G 돌연변이 (GenBank accession: MT628063.1)를 포함하는 새로운 S 변이체가 감염성을 획기적으로 증가시킬 수 있다고 보고했다. D614G 돌연변이를 갖는 바이러스는 전염의 이점으로 인해 전세계 여러 지역에서 빠르게 확산되었다. VectorBuilder는 또한 S의 D614G 변이체로 pseudotype된 VSV를 제공하며, 이는 표준 S protein로 pseudotype된 VSV 보다 더 효율적으로 ACE2 발현 세포를 transduction 할 수 있다.

VectorBuilder는 또한 바이러스 envelope 단백질이 부족한 bald lentivirus를 제공하여 negative control로 사용할 수 있다.

How do I obtain VSV pseudotyping services?

아래 링크를 통해 VSV pseudotyping 서비스에 대해 문의할 수 있다.

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