صممت جزيئات الفيروس الغدي لاحتواء إما غير طبيعي التماثلية الأحماض الأمينية azidohomoalanine أو السكر azido O-GlcNAz. وligated chemoselectively المجموعة أزيد من كل ردود الفعل عن طريق "فوق" كيمياء كوسيلة لتعديل سطح الفيروسية.
مقالة منهجية
صممت جزيئات الفيروس الغدي لاحتواء إما غير طبيعي التماثلية الأحماض الأمينية azidohomoalanine أو السكر azido O-GlcNAz. وligated chemoselectively المجموعة أزيد من كل ردود الفعل عن طريق "فوق" كيمياء كوسيلة لتعديل سطح الفيروسية.
وقد تلقت لتعديل جزيئات الفيروس قدرا كبيرا من الاهتمام لإمكانياتها الهائلة في التأثير على العلاج الجيني، والتطبيقات oncolytic وتطوير لقاح. 1،2،3 النهج الحالية لتعديل أسطح الفيروسية، والتي هي في معظمها على أساس علم الوراثة، وغالبا ما تعاني من التوهين تنبيغ. 4،5 الإنتاج الفيروس، والعدوى والخلوية عن طريق chemoselective الكيمياء نقرة، قمنا بتطوير نهج بديل مباشر التي الالتفاف حول هذه القضايا على حد سواء في حين تبقى مرنة للغاية ويمكن الوصول إليها. 1،2
الهدف من هذا البروتوكول هو للتدليل على فعالية استخدام bioorthogonal كيمياء فوق لتعديل سطح من نوع اتش 5 الجسيمات. ويمكن استخدام هذه عملية من خطوتين سواء على المستوى العلاجي 1 أو تحليلي، 2،6 لأنها تسمح لربط chemoselective من الجزيئات التي تستهدف والأصباغ أو الجزيئات الأخرى ذات الاهتمام على البروتيناتمسبقا مع وصفت به أزيد. المزايا الثلاث الرئيسية لهذه الطريقة هي أن (1) وضع العلامات الأيضية يوضح شيئا يذكر لولا تأثير على اللياقة البدنية الفيروسية، 1،7 (2) يمكن أن تستخدم مجموعة واسعة من يغاندس المستجيب، و (3) فهي سريعة بشكل ملحوظ، وموثوق بها يسهل الوصول إليها. 1،2،7
في أول خطوة من هذا الإجراء، ويتم إنتاج جزيئات اتش تحمل إما azidohomoalanine (آها، مركب ميثيونين) أو السكر غير طبيعي O-N-مرتبط azidoacetylglucosamine (O-GlcNAz)، وكلاهما والتي تحتوي على أزيد (N-3) وظيفية المجموعة. بعد تنقية للجزيئات الفيروس أزيد المعدلة، وligated تحقيقا آلكاين يحتوي على شاردة طمرة فلوري بطريقة chemoselective إلى البروتينات قبل المسمى أو بروتينات سكرية. أخيرا، يجري تحليل SDS-PAGE للتدليل على الربط الناجح للمسبار على البروتينات قفيصة الفيروسية. ويرد آها التأسيس لتسمية جميع قفيصة الفيروسيةالبروتينات (Hexon، بينتون والألياف)، في حين أن نتائج دمج O-GlcNAz في وضع العلامات من الألياف فقط.
في هذا المجال المتطور، وقد تم طرق متعددة لأزيد-آلكاين ربط نجحت في تطوير، ولكن فقط وهما أننا وجدنا أن يكون الأكثر ملاءمة وأثبت هنا - السلالة التي تروج لها أزيد-آلكاين الاضافه الحلقيه (SPAAC) والنحاس والمحفز الاضافه الحلقيه أزيد-آلكاين (CuAAC) تحت جو امؤكسج.
الرجوع إلى الجدول رقم 1 لإعداد جميع المخازن، ووسائل الإعلام والحلول المشار إليها في هذا البروتوكول.
1. إنتاج آها المسمى اتش
2. إنتاج اتش Azido-السكر المسمى
3. تنقية الجزيئات أزيد المسمى الفيروسة الغدانية
4. لىgation من الجزيئات الفيروسة الغدانية التعديل مع تحقيقات آلكاين طريق الانفعال التي تروج لها أزيد-آلكاين الاضافه الحلقيه (SPAAC)
5. ربط الجزيئات الفيروسة الغدانية التعديل مع تحقيقات آلكاين عن طريق النحاس (I)، كحافز لأزيد-آلكاين الاضافه الحلقيه (CuAAC) في جو غير المؤكسج
6. تنقية وتخزين جزيئات الفيروس إعتبر
7. SDS-PAGE من اتش إعتبر ونيون مسح جل
8. ممثل النتائج
وأظهرت النتائج الملحوظة من SDS-PAGE ونيون مسح جل من طمرة، مترافق Ad5 في الشكل 3. وعلى الرغم من تنفيذ هذه بالاشعة هلام فلوري على عينات موديfied عبر CuAAC، وينبغي أن تكون النتائج مماثلة عندما و تربط تحقيقات عبر SPAAC. هذه بالاشعة هلام وضع العلامات تشير إلى أن النتائج آها في التعديل من البروتينات الثلاثة Ad5 قفيصة (Hexon، بينتون، والألياف)، في حين وضع العلامات السكر يعدل فقط قفيصة الألياف والبروتين. وعلاوة على ذلك، زيادة في تركيز آها (4 ملم مقابل 32 ملم) عن نتائج في درجة أكبر من دمج آها، لكنه أيضا لم تظهر لخفض العدوى. النتائج السابقة تشير إلى أن 7 لAd5 المنتجة في 4mM آها، ما يقرب من 5٪ من المواقع ميثيونين تتعرض هي تمرة، تعديل، مع هذا العدد المتزايد إلى 10٪ عند استخدام 32 ملم آها. وهذا يتوافق مع ما يقرب من 280 و 510، على التوالي، وصبغ وصفت مواقع في Ad5 جسيم. وقد أشار تحليل لوضع العلامات السكر (1) التي تشغل ما يقرب من 22 من مواقع ارتباط بالغليكوزيل 36 في Ad5 من قبل سكر azido وصفت في وقت لاحق مع تمرة.
إذا تم استخدام 10 لوحات زراعة الأنسجة لإنتاج أزيد المعدلة Ad5 كما هو موضح في هذا البروتوكول، 200 - وينبغي الحصول على 300 ميكرولتر من أزيد المعدلة الفيروس من الشريط الأبيض التي تم جمعها في الخطوة 3.6، مع ما يقرب من عيار 1.5 × 10 12 جزيئات / مل. وثمة صعوبة مشترك من هذا الإجراء هو عدم وجود فرقة الفيروسية في تنقية هذه الخطوة، التي يمكن أن تعزى إلى عيار فيروسي منخفض. هذا هو عموما نتيجة للاصابة الخلايا التي هي إما الإفراط أو تحت متموجة، أو عن طريق غسل بعيدا الخلايا - والتي أصبحت خففت من لوحة بعد الإصابة - في حين الشطف خلال الخطوة 1.

نظرة عامة على البروتوكول رقم 1. أدرج 1 أزيد المحتوية على آها أو GalNAz الى جزيئات اتش. ثم يتم إجراء ربط مع التحقيق الذي تجريه آلكاين فلوري عن طريق الكيمياء "فوق". أخيرا، يتم استخدام SDS-PAGE لإظهار الربط من لجنة التحقيق فلوري.
igure 2 "/>
الشكل 2. ربط من تحقيق آلكاين على أزيد معدلة والفيروس عن طريق (أ) SPAAC CuAAC (ب)، تحت دي المؤكسج و (ج) جو الاوكسيجين.

الشكل 3. بالاشعة نيون من SDS-PAGE-أزيد من تسمية نوع اتش 5 (Ad5) بعد اقتران CuAAC مع تمرة، آلكاين. (أ) آها المسمى Ad5، باستخدام اثنين من تركيزات آها. وضع العلامات ويبدو أن تحدث على Hexon اتش، والبروتينات والالياف بينتون قفيصة، مع قدر من العلامات المتزايدة مع تركيز آها المتزايدة. (ب) AC 4 اتش GalNAz المسمى يبدو أن المسمى فقط على الألياف البروتين قفيصة.
| حل | إعداد | ملاحظات |
| Ad5 تخزين العازلة | 5 مم تريس، حمض الهيدروكلوريك العازلة (درجة الحموضة 8.0) تحتوي على 0.5 مم MgCl 2، 50 مم كلوريد الصوديوم، و 25٪ (V / V) الجلسرين، و 0.05٪ (W / V) ألبومين المصل البقري (BSA) | متجر في -20 درجة مئوية |
| Ad5 عدوى العازلة | 2٪ (V / V) الأبقار عجل المصل، 1 × TC حل، Ad5 في العازلة التخزين (حجم تحدد باستخدام وزارة الداخلية من 10 خلية / PFU وفهرس العدوى من 1:20). تقديم حل نهائي لحجم استخدام TD العازلة | ويمكن تحديد Ad5 تركيز امتصاصا للأشعة فوق البنفسجية. |
| TC حل (200 ×) | 136 CaCl 2 مم، 100 مم MgCl 2 | تخزين في 4 درجات مئوية |
| TD العازلة | 137 ملي مول كلوريد الصوديوم، 5 مم بوكل، 0.07 مم نا 2 هبو 4، و 25 ملم تريس، حمض الهيدروكلوريك، ودرجة الحموضة 7.5 | تخزين في 4 درجات مئوية |
| كلوة الجنين البشري نمو الخلايا المتوسطة 293 | متوسطة Dulbecco ومعدلة النسر (DMEM) تستكمل مع 10٪ (V / V) الأبقار عجل المصل (BCS) و 1٪ (V / V) القلم بكتيريا | تخزين في 4 درجات مئوية |
| السيستئين حل الأوراق المالية (100 ×) | DMEM (-الأرصاد الجوية /-السيستئين) تستكمل 200 مم L-سيستين | إعداد الطازجة وفلتر مع فلتر 0.2 ميكرون محقنة معقمة قبل الاستخدام. |
| آها الأسهم الحل (25 ×) | DMEM (-الأرصاد الجوية /-السيستئين) تستكمل مع 100 ملي مول L-Azidohomoalanine | إعداد الطازجة وفلتر مع فلتر 0.2 ميكرون محقنة معقمة قبل الاستخدام. |
| آها وضع العلامات المتوسطة | DMEM (-الأرصاد الجوية /-السيستئين) تستكمل مع BCS 10٪، آها الأسهم حل (1 ×)، 2 مم L-سيستين | إعداد الطازجة قبل استخدامها. هذا يتوافق مع ج 4 ملمoncentration من آها، على الرغم من أن يمكن استخدام تركيزات مختلفة (انظر نتائج الممثل). |
| التقى الأسهم حل (25 ×) | DMEM (-الأرصاد الجوية /-السيستئين) تستكمل مع 100 ملي مول L-الميثيونين | إعداد الطازجة وفلتر مع فلتر 0.2 ميكرون محقنة معقمة قبل الاستخدام. |
| التقى سيطرة المتوسطة | DMEM (-الأرصاد الجوية /-السيستئين) تستكمل مع BCS 10٪، التقى حل الأوراق المالية (1 ×)، 2 مم L-سيستين | إعداد الطازجة قبل استخدامها. |
| AC الأسهم GalNAz 4 حل (1،000 ×) | 50 ملي peracetylated N-azidoacetylgalactosamine (ميلان 4 GalNAz) في الميثانول | تخزن في درجة مئوية 4 ميلان 4 GalNAz خطوة تمهيدية لGlcNAz الأيض. |
| Azido السكر في وضع العلامات المتوسطة | 100 ميكروليتر المتردد الأسهم GalNAz 4 حل، 100 مل كلوة الجنين البشري نمو الخلايا المتوسطة 293 | تسمح الميثانول لتتبخر قبل مضيفا كلوة الجنين البشري نمو الخلايا المتوسطة 293. |
| حلول كلوريد السيزيوم | CSCL الذائبة في عازلة TD: 1.25 جم / مل (18.08 جم / 50 مل H 2 O) 1.35 جم / مل (25.60 جم / 50 مل H 2 O) 1.40 جم / مل (31.00 جم / 50 مل H 2 O) | التدرجات كثافة للتنبيذ فائق |
| فيروس تخزين العازلة | الفوسفات مخزنة المالحة (PBS)، ودرجة الحموضة 7.2، التي تحتوي على 0.5 مم CaCl 2، 0.9 مم MgCl 2، و 10٪ (V / V) الجلسرين | متجر في -20 درجة مئوية |
| طمرة-BCN حل وضع العلامات (SPAAC) | طمرة-BCN في DMSO:
| السلالة التي تروج لها مسبار آلكاين ليقترح SDS-PAGE، وعيار الفيروسية من حوالي 10 12 جزيئات / مل |
| طمرة، آلكاين حل وضع العلامات (CuAAC) | 50 ميكرولتر من أزيد المعدلة Ad5 في عازلة تخزين فيروس (N Ad5 كما هو محدد أعلاه)، و 1.5 ملي batho phenanthroline disulfonate (أي 1.5 × نهائي تركيز CuBr)، طمرة، آلكاين. يتم تحديد طمرة-آلكاين molarity (في M) باستخدام: ج ALK = 2 × 10 6 × (N Ad5 / N آفو) (بحيث خليط التفاعل أعدت في الخطوة 5 يحتوي على 100 تحقيقات آلكاين في الفيريون) | ومن المعروف تريس العازلة لتكون قادرة على المنافسة ويجند المثبطة للنحاس. 8 |
| Laemmli العازلة عينة (2 ×) | 125 ملم تريس، حمض الهيدروكلوريك (درجة الحموضة 6.8)، 4٪ (W / V) SDS، 20٪ (V / V) الجلسرين، و 10٪ (V / V) 2-المركابتويثانول، و 0.004٪ (W / V) زرقة البروموفينول | |
| تشغيل العازلة | 187 ملي جليكاين، 19 مم تريس، حمض الهيدروكلوريك، 3.5 ملم SDS في H 2 O | تخزين في 4 درجات مئوية |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تطور ردود الفعل فوق chemoselective وbioorthogonal، بما فيها تلك التي من أزيدات، هو منطقة التطور السريع للبحوث، وبعد ذلك هناك عدد متزايد من ردود الفعل هذه للاختيار من بينها لتقديم الطلبات bioconjugation. قيدت نحن في نطاق هذا البروتوكول لتشمل اثنين فقط من الأساليب التي تم اختيارها بسبب فائدتها في مختبرنا الخاص والتجاري لجميع الكواشف.
في الطريق الأول من نوعه - السلالة التي تروج لها أزيد-آلكاين الاضافه الحلقيه (SPAAC...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإعلان عن أي تضارب في المصالح.
نود أن نعترف جبهة الخلاص الوطني للتمويل (CBET-0846259).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| اسم كاشف | شركة | فهرس العدد | |
| نوع اتش 5 (Ad5) تحتوي على التحوير GFP | BCBC | 391 | |
| الكلى الجنينية البشرية (كلوة الجنين البشري 293) الخلايا | ATCC | CRL-1573 | |
| Dulbecco ومعدلة النسر متوسطة (DMEM)، ارتفاع نسبة الجلوكوز | إينفيتروجن | 11965-092 | |
| Dulbecco ومعدلة النسر متوسطة، لا الميثيونين، لا سيستين (DMEM و الأرصاد الجوية /-السيستئين)، ارتفاع نسبة الجلوكوز | إينفيتروجن | 21013-024 | |
| الأبقار العجل المصل | إينفيتروجن | 16170-078 | |
| بنسلين - الستربتوميسين 100 × الحل (القلم بكتيريا) | إينفيتروجن | 15140-122 | |
| 0.5٪ التربسين-EDTA (10 ×) | إينفيتروجن | 15400-054 | |
| 100 خلية ثقافة صحن مم، الأنسجة ثقافة البوليسترين المعالجة | دينار بحريني الصقر | 353003 | |
| خلية ثقافة CO 2 حاضنة | |||
| عدادة الكريات | |||
| مجلس الوزراء للسلامة الأحيائية | |||
| معقم مرشح محقنة (0.2 ميكرون، خلات السليلوز) | VWR | 28145-477 (NA)، 514-0061 (أوروبا) | |
| أفانتي JE الطرد المركزي | بيكمان كولتر | 369001 | |
| مخروطي أنابيب (50 مل، معقمة) | دينار بحريني الصقر | 352098 | |
| أنبوب، Thinwall، فائقة الوضوح، 13.2 مل، 14 × 89 ملم | بيكمان | 344059 | |
| منبذة فائقة مجهزة 41 SW SW و 60 Rotor | بيكمان | ||
| إيبندورف بيوبور الآمن للقفل أنابيب، 1.5 مل | إيبندورف | 0030 121.589 | |
| منبذة 5418 | إيبندورف | 5418 | |
| Centri سبتمبر تدور الترشيح أعمدة هلام | فصل برينستون | CS-901 | |
| إبرة معقمة، قياس 18 | |||
| النيتروجين قفاز كيس (إذا CuAAC امؤكسج التي يتعين القيام بها) | |||
| قارورة ديوار | |||
| النيتروجين السائل | |||
| الكهربائي للخلية | |||
| فلوري هلام الماسح الضوئي | |||
| استعداد جل تريس، حمض الهيدروكلوريك جل | الحيوي راد | 161-1105 | |
| L-Azidohomoalanine | AnaSpec | 63669 | |
| جينا العلوم البيولوجية | CLK-AA005 | ||
| Peracetylated N-azidoacetylgalactosamine (ميلان 4 GalNAz) | إينفيتروجن | C33365 | |
| الحرارية العلمية | 88905 | ||
| سيغما الدريخ | A7480 | ||
| Bathophenanthroline disulfonic حامض (BDA) ملح الصوديوم | النائب Biomedicals | 0215011201 | |
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) | |||
| الميثانول | |||
| تريس قاعدة (تريس (hydroxymethyl) aminomethane) | |||
| فوسفات الصوديوم (نا2 هبو 4) | |||
| الفوسفات مخزنة المالحة (PBS) | |||
| 1M حمض الهيدروكلوريك | |||
| الغليسيرول | |||
| ألبومين المصل البقري | |||
| L-السيستين | |||
| L-ميثيونين | |||
| SDS (سلفات الصوديوم دوديسيل) | |||
| 2-المركابتويثانول | |||
| جليكاين | |||
| زرقة البروموفينول | |||
| السيزيوم كلوريد (CSCL) | & Nباهوجان ساماج؛ | ||
| النحاس (I) بروميد (CuBr) | |||
| كلوريد الكالسيوم (CaCl 2) | |||
| كلوريد البوتاسيوم (بوكل) | |||
| كلوريد المغنيسيوم (MgCl 2) | |||
| كلوريد الصوديوم (كلوريد الصوديوم) | |||
| آلكاين مسبار ل* CuAAC | |||
| طمرة آلكاين | إينفيتروجن | T10183 | |
| توتر آلكاين مسبار ل* SPAAC | |||
| طمرة ديبو آلكاين | إينفيتروجن | C10410 | |
* شركات بارزة من الكواشف الكيمياء نقرة ومجموعات تشمل إينفيتروجن، العلوم البيولوجية جينا، شركاء بري، سيغما الدريخ، بحث غلين، انقر فوق أدوات الكيمياء، وBaseclick. ويمكن الاطلاع على مجموعة متنوعة من الأصباغ وآلكاين يغاندس تستهدف في كتالوجات هؤلاء البائعين ".
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن