リボソームスキップをトリガーするピコナウイルス2A配列を使用した腫瘍溶解性アデノウイルスにおける異種遺伝子の発現

Picornaviral 2a配列をmRNAに挿入すると、2Aと下流の配列の接合部でリボソームがペプチド結合の形成をスキップし、単一のオープンリーディングフレームから2つのタンパク質が生成されます。アデノウイルスタンパク質IXは、カプシドの表面に外来ペプチドを表示するために使用されているマイナーなカプシドタンパク質です。Mouth病ウイルス（FMDV）およびブタテコウイルス1（PTV-1）の2Aシーケンスを使用して、PIX-2A-GFP融合遺伝子のタンパク質IX（PIX）と緑色蛍光タンパク質（GFP）を発現しました。ヒトアデノウイルス5に由来する腫瘍溶解性ウイルス5. GFPは、いずれかの2A配列を含む構築物によって効率的に発現しました。ペプチド結合スキップは、22 AA PTV-1 2Aシーケンスよりも58 AA FMDVシーケンスの方が効率的でしたが、FMDV 2Aシーケンスを備えたウイルスは、プラークサイズ、細胞障害効果、ウイルスバーストサイズ、およびCapSID安定性の減少を示しました。2A配列によって誘導されるリボソームスキップは、アデノウイルスで異種遺伝子を発現する効果的な戦略であると結論付けています。ただし、タンパク質IXが融合パートナーとして使用される場合、2Aシーケンスの慎重な選択または最適化が必要になる場合があります。

Insertion of picornaviral 2A sequences into mRNAs causes ribosomes to skip formation of a peptide bond at the junction of the 2A and downstream sequences, leading to the production of two proteins from a single open reading frame. Adenoviral protein IX is a minor capsid protein that has been used to display foreign peptides on the surface of the capsid. We have used 2A sequences from the foot-and-mouth disease virus (FMDV) and porcine teschovirus 1 (PTV-1) to express protein IX (pIX) and green fluorescent protein (GFP) from pIX-2A-GFP fusion genes in an oncolytic virus derived from human adenovirus 5. GFP was efficiently expressed by constructs containing either 2A sequence. Peptide bond skipping was more efficient with the 58 aa FMDV sequence than with the 22 aa PTV-1 2A sequence, but the virus with the FMDV 2A sequence showed a reduction in plaque size, cytopathic effect, viral burst size and capsid stability. We conclude that ribosome skipping induced by 2A sequences is an effective strategy to express heterologous genes in adenoviruses; however, careful selection or optimization of the 2A sequence may be required if protein IX is used as the fusion partner.