Published July 26, 2017 | Version v1
Publication Open

Gelatin nanoparticles enhance delivery of hepatitis C virus recombinant NS2 gene

Creators

  • 1. Cairo University
  • 2. British University in Egypt

Description

Background Development of an effective non-viral vaccine against hepatitis C virus infection is of a great importance. Gelatin nanoparticles (Gel.NPs) have an attention and promising approach as a viable carrier for delivery of vaccine, gene, drug and other biomolecules in the body. Aim of work The present study aimed to develop stable Gel.NPs conjugated with nonstructural protein 2 (NS2) gene of Hepatitis C Virus genotype 4a (HCV4a) as a safe and an efficient vaccine delivery system. Methods and results Gel.NPs were synthesized and characterized (size: 150±2 nm and zeta potential +17.6 mv). NS2 gene was successfully cloned and expressed into E. coli M15 using pQE-30 vector. Antigenicity of the recombinant NS2 protein was confirmed by Western blotting to verify the efficiency of NS2 as a possible vaccine. Then NS2 gene was conjugated to gelatin nanoparticles and a successful conjugation was confirmed by labeling and imaging using Confocal Laser Scanning Microscope (CLSM). Interestingly, the transformation of the conjugated NS2/Gel.NPs complex into E. coli DH5-α was 50% more efficient than transformation with the gene alone. In addition, conjugated NS2/Gel.NPs with ratio 1:100 (w/w) showed higher transformation efficiency into E. coli DH5-α than the other ratios (1:50 and 2:50). Conclusion Gel.NPs effectively enhanced the gene delivery in bacterial cells without affecting the structure of NS2 gene and could be used as a safe, easy, rapid, cost-effective and non-viral vaccine delivery system for HCV.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلفية إن تطوير لقاح فعال غير فيروسي ضد عدوى فيروس التهاب الكبد الوبائي C له أهمية كبيرة. تتمتع الجسيمات الجيلاتينية النانوية (Gel.NPs) باهتمام ونهج واعد كحامل قابل للتطبيق لإيصال اللقاح والجين والدواء والجزيئات الحيوية الأخرى في الجسم. هدف العمل تهدف الدراسة الحالية إلى تطوير Gel.NPs مستقرة مترافقة مع جين البروتين غير الهيكلي 2 (NS2) من النمط الجيني لفيروس التهاب الكبد الوبائي C 4A (HCV4a) كنظام آمن وفعال لإيصال اللقاح. تم تصنيع وتمييز الطرق والنتائج Gel.NPs (الحجم: 150±2 نانومتر وجهد زيتا +17.6 مللي فولت). تم استنساخ جين NS2 بنجاح وتم التعبير عنه في E. coli M15 باستخدام ناقل pQE -30. تم تأكيد مستضد بروتين NS2 المؤتلف من خلال النشف الغربي للتحقق من كفاءة NS2 كلقاح محتمل. ثم تم اقتران جين NS2 بجسيمات الجيلاتين النانوية وتم تأكيد الاقتران الناجح من خلال وضع العلامات والتصوير باستخدام مجهر المسح بالليزر البؤري (CLSM). ومن المثير للاهتمام أن تحويل مركب NS2/Gel.NPs المترافق إلى E. coli DH5 - α كان أكثر كفاءة بنسبة 50 ٪ من التحول مع الجين وحده. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت NS2/Gel.NPs المترافقة مع النسبة 1:100 (وزن/وزن) كفاءة تحويل أعلى إلى E. coli DH5 - α من النسب الأخرى (1:50 و 2:50). الاستنتاج عززت Gel.NPs بشكل فعال توصيل الجينات في الخلايا البكتيرية دون التأثير على بنية جين NS2 ويمكن استخدامها كنظام توصيل لقاح آمن وسهل وسريع وفعال من حيث التكلفة وغير فيروسي لفيروس التهاب الكبد C.

Translated Description (French)

Contexte Le développement d'un vaccin non viral efficace contre l'infection par le virus de l'hépatite C est d'une grande importance. Les nanoparticules de gélatine (Gel.NPs) ont une attention et une approche prometteuse en tant que vecteur viable pour l'administration de vaccins, de gènes, de médicaments et d'autres biomolécules dans le corps. But du travail La présente étude visait à développer des Gel.NP stables conjugués au gène de la protéine non structurale 2 (NS2) du génotype 4a du virus de l'hépatite C (VHC4a) en tant que système d'administration de vaccin sûr et efficace. Méthodes et résultats Les Gel.NP ont été synthétisés et caractérisés (taille : 150±2 nm et potentiel zêta +17,6 mv). Le gène NS2 a été cloné avec succès et exprimé dans E. coli M15 en utilisant le vecteur pQE-30. L'antigénicité de la protéine recombinante NS2 a été confirmée par Western blot pour vérifier l'efficacité de NS2 en tant que vaccin possible. Ensuite, le gène NS2 a été conjugué à des nanoparticules de gélatine et une conjugaison réussie a été confirmée par marquage et imagerie à l'aide du microscope confocal à balayage laser (CLSM). Fait intéressant, la transformation du complexe conjugué NS2/Gel.NPs en E. coli DH5-α était 50 % plus efficace que la transformation avec le gène seul. De plus, les NS2/Gel.NP conjugués avec un rapport de 1:100 (p/p) ont montré une plus grande efficacité de transformation en E. coli DH5-α que les autres rapports (1:50 et 2:50). Conclusion Les Gel.NPs ont efficacement amélioré l'administration de gènes dans les cellules bactériennes sans affecter la structure du gène NS2 et pourraient être utilisés comme un système d'administration de vaccins sûr, facile, rapide, rentable et non viral pour le VHC.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes El desarrollo de una vacuna no viral eficaz contra la infección por el virus de la hepatitis C es de gran importancia. Las nanopartículas de gelatina (Gel.NP) tienen una atención y un enfoque prometedor como vehículo viable para la administración de vacunas, genes, fármacos y otras biomoléculas en el cuerpo. Objetivo del trabajo El presente estudio tuvo como objetivo desarrollar Gel.NP estables conjugados con el gen de la proteína no estructural 2 (NS2) del genotipo 4a del virus de la hepatitis C (HCV4a) como un sistema de administración de vacunas seguro y eficiente. Métodos y resultados Se sintetizaron y caracterizaron los Gel.NP (tamaño: 150±2 nm y potencial zeta +17.6 mv). El gen NS2 se clonó con éxito y se expresó en E. coli M15 utilizando el vector pQE-30. La antigenicidad de la proteína NS2 recombinante se confirmó mediante transferencia Western para verificar la eficacia de NS2 como posible vacuna. Luego, el gen NS2 se conjugó con nanopartículas de gelatina y se confirmó una conjugación exitosa mediante etiquetado e imágenes utilizando el microscopio de escaneo láser confocal (CLSM). Curiosamente, la transformación del complejo NS2/Gel.NPs conjugado en E. coli DH5-α fue 50% más eficiente que la transformación con el gen solo. Además, los NS2/Gel.NP conjugados con una relación 1:100 (p/p) mostraron una mayor eficiencia de transformación en E. coli DH5-α que las otras relaciones (1:50 y 2:50). Conclusión Los Gel.NP mejoraron eficazmente la administración de genes en células bacterianas sin afectar la estructura del gen NS2 y podrían usarse como un sistema de administración de vacunas seguro, fácil, rápido, rentable y no viral para el VHC.

Files

journal.pone.0181723&type=printable.pdf

Files (14.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:708d9280c3f815263144a46554ef5a63
14.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الجسيمات الجيلاتينية النانوية تعزز توصيل جين NS2 المؤتلف لفيروس التهاب الكبد C
Translated title (French)
Les nanoparticules de gélatine améliorent l'administration du gène NS2 recombinant du virus de l'hépatite C
Translated title (Spanish)
Las nanopartículas de gelatina mejoran la administración del gen NS2 recombinante del virus de la hepatitis C

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2737611788
DOI
10.1371/journal.pone.0181723

Is supplement to
https://openalex.org/W623520303 (Other)
https://openalex.org/W612523068 (Other)
https://openalex.org/W2364423915 (Other)
https://openalex.org/W2284231492 (Other)
https://openalex.org/W2154348113 (Other)
https://openalex.org/W2144336433 (Other)
https://openalex.org/W2079987784 (Other)
https://openalex.org/W2054739272 (Other)
https://openalex.org/W1996617040 (Other)
https://openalex.org/W1587611090 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1504642746
  • https://openalex.org/W1529664443
  • https://openalex.org/W1556818178
  • https://openalex.org/W1591742415
  • https://openalex.org/W1606853210
  • https://openalex.org/W1767843372
  • https://openalex.org/W1944943742
  • https://openalex.org/W1964449683
  • https://openalex.org/W1965813400
  • https://openalex.org/W1974227620
  • https://openalex.org/W1977048602
  • https://openalex.org/W1985857615
  • https://openalex.org/W1995120903
  • https://openalex.org/W2007939418
  • https://openalex.org/W2013994528
  • https://openalex.org/W2014495927
  • https://openalex.org/W2033110360
  • https://openalex.org/W2044452145
  • https://openalex.org/W2050445486
  • https://openalex.org/W2050914173
  • https://openalex.org/W2052402745
  • https://openalex.org/W2055506294
  • https://openalex.org/W2056504052
  • https://openalex.org/W2057410741
  • https://openalex.org/W2064396919
  • https://openalex.org/W2068705922
  • https://openalex.org/W2109365195
  • https://openalex.org/W2118949449
  • https://openalex.org/W2121807801
  • https://openalex.org/W2132531244
  • https://openalex.org/W2145623055
  • https://openalex.org/W2152952586
  • https://openalex.org/W2156047935
  • https://openalex.org/W2290234214
  • https://openalex.org/W2416652871
  • https://openalex.org/W2417431402
  • https://openalex.org/W3023009841
  • https://openalex.org/W853659202