HEK 293세포

HEK 293 cells

인간 배아 신장 293 세포, 종종 HEK 293, HEK-293, 293 세포, 또는 덜 정확하게 HEK 세포로 지칭되는 인간 배아 신장은 1973년 여성 태아로부터 채취한 조직 배양에서 자란 자발적으로 유산되거나 낙태된 태아 또는 인간 배아 신장 세포에서 유래한 특정 불멸화된 세포주입니다.[1][2]

HEK 293 세포는 신뢰할 수 있는 성장과 형질전환 성향 때문에 수년간 세포생물학 연구에 널리 사용되어 왔습니다.그들은 또한 유전자 치료를 위한 치료 단백질과 바이러스를 생산하는 것과 다양한 화학 물질에 대한 안전성 검사를 위해 바이오 기술 산업계는 또한 유전자 치료를 위한 치료 단백질과 바이러스를 생산하는 데 사용됩니다.

293T (또는 HEK 293T)는 SV40 large T 항원의 돌연변이 버전을 발현하는 유도체 인간 세포주입니다.단백질을 만들고 재조합 레트로 바이러스를 생산하기 위한 생물학 연구에서 매우 일반적으로 사용됩니다.

역사

HEK 293 세포는 1973년 네덜란드 라이덴에 있는 Alex van der Eb의 실험실에서 정상적인 인간 배아 신장 세포의 배양액을 전단 아데노바이러스 5 DNA로 형질전환함으로써 생성되었습니다.그 세포들은 정확히 기원이 불분명한, 낙태되거나 유산된 한 개의 태아로부터 얻은 것입니다.[3][2]세포는 반 데르 에브에 의해 배양되었습니다; 아데노바이러스에 의한 형질전환은 반 데르 에브의 연구실의 포스트 닥터인 프랭크 그레이엄에 의해 수행되었습니다.그것들은 1977년 그레이엄이 레이든을 떠나 맥마스터 대학으로 간 후에 출판되었습니다.[4]그들은 인간의 배아 신장 배양에서 비롯되었기 때문에 HEK라고 불렸고, 숫자 293은 그레이엄이 그의 실험들에 번호를 매기는 습관에서 비롯되었습니다; 원래의 HEK 293 세포 복제는 그의 293번째 실험에서 비롯된 것이었습니다.그레이엄은 수개월 동안 배양된 세포의 단 하나의 클론만을 얻으면서, 총 여덟 번의 형질전환을 수행했습니다.조직 배양에 적응한 것으로 추정되는 이 클론의 세포는 비교적 안정한 HEK 293 라인으로 발전했습니다.

이후 분석한 결과 바이러스 유전체의 왼쪽 팔에서 4.5 킬로 염기를 삽입하여 변형을 가져왔고, 이 변형은 인간의 19번 염색체에 편입되었습니다.[5]

수년 동안 HEK 293 세포는 신장에 풍부한 섬유질, 내피 또는 상피 세포의 변형에 의해 생성되었다고 가정했습니다.그러나, 원래의 아데노바이러스 변형은 비효율적이었고, 마침내 HEK 293 라인을 생산한 세포가 어떤 방식으로든 특이했을 수 있다는 것을 암시했습니다.Graham과 동료들은 인간 배아 신장 세포의 아데노바이러스 변형에 의해 생성된 HEK 293 세포와 다른 인간 세포주가 미성숙한 뉴런의 많은 특성을 가지고 있다는 증거를 제공했고, 이는 아데노바이러스가 원래 신장 배양에서 우선적으로 신경 계통 세포를 변형시켰음을 시사합니다.[6]

HEK 293 및 5개의 유도체 세포주의 유전체 및 전사체에 대한 포괄적인 연구는 HEK 293 전사체와 인간 신장, 부신, 뇌하수체 및 중추 신경 조직의 전사체를 비교했습니다.[7]HEK 293 패턴은 많은 신경 특성을 가진 부신 세포의 패턴과 가장 유사합니다.부신의 위치를 고려할 때, 몇몇 부신 세포들은 아마도 배아의 신장 유래 배양에서 나타날 수 있고 아데노바이러스에 의해 우선적으로 변형될 수 있습니다.아데노바이러스는 전형적인 인간의 신장 상피 세포보다 훨씬 더 효율적으로 신경계 계통 세포를 변형시킵니다.[6]따라서 배아 부신 전구 세포는 HEK 293 라인의 가장 가능성이 높은 기원 세포로 보입니다.결과적으로 HEK 293 세포는 전형적인 신장 세포의 체외 모델로 사용되어서는 안 됩니다.

HEK 293 세포는 복잡한 핵형을 가지고 있으며, 각 염색체의 2개 이상의 복사본을 보여주며 64개의 모달 염색체 번호를 가지고 있습니다.그것들은 반배체 인간 유전자의 염색체 수의 3배 미만을 포함하는 소립배체로 묘사됩니다.염색체 이상은 X염색체 총 3개, 17번 염색체와 22번 염색체 4개 등입니다.[7][8]다수의 X염색체가 존재하고 Y염색체 유래 서열의 흔적이 없다는 것은 근원 태아가 여성이었음을 암시합니다.

293T 세포주는 SV40 large T antigen의 온도-민감 돌연변이를 암호화하는 플라스미드와 HEK 293 세포주의 안정적인 형질전환에 의해 Stanford에 있는 Michele Calos의 실험실에서 생성되었습니다; 그것은 원래 293/tsA1609neo로 언급되었습니다.[9]세포주를 "293T"라고 지칭하는 첫 번째 용어는 레트로바이러스 입자를 생성하기 위한 BOSC23 패키징 세포주를 생성하는 데 사용되는 것일 수 있습니다.[10]

변형

HEK 293의 여러 변종이 보고되었습니다.

  • HEK 293F
  • HEK 293FT
  • HEK 293T
  • HEK 293S
  • HEK 293FTM
  • HEK 293SG
  • HEK 293SGGD
  • HEK 293H
  • HEK 293E
  • 헤케브나1-6E[11]
  • HEK 293MSR
  • HEK 293A

HEK 293T

293T (플라스미드 pRSV-1609 포함)를 생성하는 데 사용된 트랜스펙션은 SV40 큰 T 항원의 tsA1609 대립 유전자의 발현 및 네오마이신/G418 내성을 부여했습니다. 이 대립 유전자는 33°C(허용 온도)에서 완전히 활성화되고 37°C에서 상당한 기능을 가지며 40°C에서는 비활성화됩니다.[12]293T는 DNA(모체 HEK 293과 같이)로 매우 효율적으로 투과할 수 있습니다.SV40 큰 T 항원의 발현으로 인해, SV40 복제 기원을 전달하는 형질전환된 플라스미드 DNA는 293T에서 복제될 수 있고, 일시적으로 높은 복사 수를 유지할 것입니다. 이것은 세포로부터 생산될 수 있는 재조합 단백질 또는 레트로 바이러스의 양을 크게 증가시킬 수 있습니다.

293T의 3개의 다른 분리체의 전체 게놈 서열이 결정되었습니다.그들은 서로 상당히 비슷하지만 부모 HEK 293 세포주에서 감지 가능한 차이를 보입니다.[13]

적용들

면역형광 HEK 293세포

HEK 293 세포는 배양과 형질전환에서 쉽게 성장할 수 있습니다.그들은 유전자 발현을 위한 숙주로 사용되어 왔습니다.일반적으로, 이 실험들은 관심 있는 유전자 (또는 유전자들의 조합)에서 형질전환을 하고, 발현된 단백질을 분석하는 것을 포함합니다.이 세포주의 광범위한 사용은 인산칼슘법을 포함한 다양한 기술에 의한 투과성으로 인해 100%에 가까운 효율을 달성하기 때문입니다.

이러한 실험의 예는 다음과 같습니다.

HEK 293 세포는 1985년 플라스틱 판에서의 증식과는 달리 현탁액 배양에서 성장하도록 적응되었습니다.[19]이것은 많은 양의 재조합 아데노바이러스 벡터의 성장을 가능하게 했습니다.

HEK 293 세포의 보다 구체적인 용도는 아데노바이러스 벡터의 전파에 있습니다.[20]바이러스는 유전자를 세포 안으로 전달하는 효율적인 수단을 제공하는데, 이는 그들이 그렇게 하도록 진화되었기 때문에 실험 도구로서 매우 유용합니다.그러나 병원균으로서 실험자에게 위험을 초래하기도 합니다.이러한 위험은 핵심 유전자가 부족하여 세포에 들어간 후 복제할 수 없는 바이러스를 사용함으로써 피할 수 있습니다.이러한 바이러스 벡터를 전파하기 위해서는 누락된 유전자를 발현하는 세포주가 필요합니다.HEK 293 세포는 다수의 아데노바이러스 유전자를 발현하기 때문에 AdEasy와 같이 이러한 유전자(일반적으로 E1 및 E3)가 삭제된 아데노바이러스 벡터를 전파하는 데 사용될 수 있습니다.[21]그러나 삽입된 세포 Ad5 서열과 벡터 서열 사이의 상동 재조합은 드물지만 벡터에 대한 복제 용량을 복원할 수 있습니다.[22]

이 셀 라인의 중요한 변형은 293T 셀 라인입니다.SV40 복제 기원을 포함하는 형질전환된 플라스미드의 에피소말 복제를 허용하는 SV40 대형 T-항원을 함유하고 있습니다.이것은 형질전환된 플라스미드의 증폭과 원하는 유전자 생성물의 시간적 발현을 가능하게 합니다.HEK 293, 특히 HEK 293T는 다양한 레트로바이러스 벡터의 생성을 위해 일반적으로 사용됩니다.[23]다양한 레트로바이러스 포장 세포주 또한 이 세포들에 기반을 두고 있습니다.

관심있는 토종 단백질

HEK 293 세포의 유전자 발현은 다양한 조건에 따라 달라질 수 있습니다.치료되지 않은 HEK 293 세포에서 일반적으로 발견되는 관심 단백질은 다음과 같습니다.

생명윤리학

앨빈 웡은 세포주를 얻기 위해 사용된 태아의 기원에 대한 불확실성에도 불구하고, 그것이 자발적인 낙태에서 비롯되었다는 정황 증거가 강하게 제시된다고 주장합니다.일부 가톨릭 신자들과 동방 정교회 신자들에게, 이것은 HEK 293과 백신과 많은 약과 같은 파생 제품들을 사용하는 윤리적인 딜레마를 제시합니다.[28][29][30][31]

2020년 12월 21일, 로마 가톨릭 신앙교리회는 교황의 승인을 받아 "연구 및 생산 과정에서 낙태된 태아의 세포주를 사용한 코로나19 백신을 받는 것은 도덕적으로 허용되지만, 다른 대안이 존재하지 않거나 현재 사용할 수 없는 경우에만 허용된다"고 밝혔습니다.더 심각한 위험이 있을 때.[32]

코로나19 대유행 기간 동안 백신 접종 반대 활동가들은 HEK 293 세포가 옥스퍼드-아스트라제네카 코로나19 백신(AZD1222) 제조에 사용된다고 언급했습니다.세포는 최종 제품에서 걸러집니다.[33]

리제네론 파마슈티컬스와 같은 제약 회사들에 따르면, 현대의 세포주는 그 기원으로부터 너무 멀리 떨어져 있어서 더 이상 태아 조직으로 여겨지지 않는다고 합니다.[34][29]

참고 항목

참고문헌

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외부 링크

위키미디어 커먼즈에는 HEK293 셀과 관련된 미디어가 있습니다.