Doklady Biological SciencesDoklady Biological SciencesДоклады Российской академии наук. Науки о жизни2686-73893034-5057The Russian Academy of Sciences68400710.31857/S2686738925020064ArticlesСтатьиResearch ArticleOptimization of A549 cell transfection efficiency with a plasmid encoding the N-protein of the SARS-COV-2 virusОптимизация эффективности трансфекции клеток А549 плазмидой, кодирующей N-белок вируса SARS-COV-2KhramtsovY. V.ХрамцовЮ. В.
Russian Federation
alsobolev@yandex.ruLupanovaT. N.ЛупановаТ. Н.
Russian Federation
alsobolev@yandex.ruRosenkranzA. А.РозенкранцА. А.
Russian Federation
alsobolev@yandex.ruGeorgievG. P.ГеоргиевГ. П.
Russian Federation

Academician of the RAS

академик РАН

alsobolev@yandex.ruSobolevA. S.СоболевА. С.
Russian Federation

Corresponding Member of the RAS

член-корреспондент РАН

alsobolev@yandex.ruInstitute of Gene Biology, RASИнститут биологии гена Российской академии наукLomonosov Moscow State University MoscowМосковский государственный университет им. М.В. Ломоносова1504202552112042071106202511062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2686-7389/article/view/684007

To test new antiviral drugs aimed at degrading the nucleocapsid protein (N-protein) of the SARS-CoV-2 virus, it is desirable to have cells expressing the N-protein, for which it is necessary to find conditions for the maximum achievable efficiency of cell transfection with a plasmid encoding this protein. For transfection, polyplexes were used consisting of a plasmid encoding the N-protein fused with the mRuby3 fluorescent protein and polyethyleneimine (PEI)-polyethylene glycol (PEG)-TAT peptide block copolymers. The dependence of the transfection efficiency of human lung adenocarcinoma A549 cells on the PEG/PEI and N/P ratios (the ratio of nitrogen in PEI to phosphate in DNA) was studied. Significant positive correlations were shown between transfection efficiency determined by flow cytometry, the N/P ratio, and the proportion of polyplexes sized 40–54 nm. The data obtained can serve as a basis for creating an animal model of lung cells transiently expressing the N protein of the SARS-CoV-2 virus.

Для тестирования новых противовирусных препаратов, направленных на деградацию нуклеокапсидного белка (N-белка) вируса SARS-CoV-2, желательно иметь клетки с экспрессией N-белка, для чего нужно найти условия для максимально достижимой эффективности трансфекции легочных клеток плазмидой, кодирующей этот белок. Для трансфекции использовали полиплексы, состоявшие из плазмиды, кодирующей N-белок, слитый с флуоресцентным белком mRuby3, и блок-сополимеров полиэтиленимин (ПЭИ)-полиэтиленгликоль (ПЭГ)-ТАТ пептид. Исследовали зависимость эффективности трансфекции клеток аденокарциномы легкого человека А549 от соотношений ПЭГ/ПЭИ и N/P (отношение азота в ПЭИ к фосфату в ДНК). Были показаны достоверные положительные корреляции между эффективностью трансфекции, определенной по данным проточной цитофлуориметрии, соотношением N/P и долей полиплексов, размером 40-54 нм. Полученные данные могут служить основой для создания животной модели, экспрессирующей N-белок вируса SARS-CoV-2 в легких.

polyplexespolyethyleneiminenucleocapsid proteinSARS-CoV-2flow cytometrydynamic light scatteringполиплексыполиэтилениминнуклеокапсидный белокSARS-CoV-2проточная цитофлуориметриядинамическое светорассеяниеРоссийский научный фондRussian Science Foundation24-14-00170Surjit M., Lal S. K. // Infect Genet Evol. 2008. V. 8. P. 397–405.Wu C., Zheng, M. // Preprints. 2020. 2020020247.Prajapat M., Sarma P., Shekhar N., et al. // Indian J Pharmacol. 2020. V. 52. P. 56.Bestion E., Halfon P., Mezouar S., et al. // Viruses. 2022. V. 14. 1507.Ulasov A. V., Khramtsov Y. V., Trusov G. A., et al. // Mol. Ther. 2011. V. 19. P. 103–112.Shahbazi S., Haghighipour N., Soleymani S., et al. // Biotechnology letters. 2018. V. 40. P. 923–931.Hall A., Lachelt U., Bartek J., et al. // Mol. Ther. 2017. V. 25. P. 1476–1490.Трусов Г. А., Уласов А. В., Белецкая Е. А., и др. // ДАН. 2011. Т. 437. С. 266–268.Perrine T. D., Landis W. R. // J. Polym. Sci. A1. 1967. V. 5. P. 1993–2003.Kunath K., von Harpe A., Petersen H. et al. // Pharm. Res. 2002. V. 19. P. 810–817.Gong X. W., Wei D. Z., He M. L. et al. // Talanta. 2007. V. 71. P. 381–384.