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Methodenartikel

Ein in vitro rekombinantes Virusreportersystem zum Nachweis von Virusinfektionen

967 Ansichten

8. Juli 2025

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Quelle: Nishitsuji, H., et al. Entwicklung eines Hepatitis-B-Virus-Reportersystems zur Überwachung der frühen Stadien des Replikationszyklus. J. Vis. Exp. (2017).

Dieses Video demonstriert eine in vitro Technik zum Nachweis einer Hepatitis-B-Virus (HBV)-Infektion über ein rekombinantes HBV-Reportersystem. Bei der Infektion von Wirtszellen exprimiert das rekombinante virale Genom das Luciferase-Reporterenzym, das bei der Oxidation seines Substrats Biolumineszenz erzeugt und so zum Nachweis einer Virusinfektion beiträgt.

Protokoll

>1. Produktion von rekombinantem HBV, das für das Reporterprotein kodiert

  1. Aufbereitung von HepG2-Zellen
    1. Bereiten Sie das Zellkulturmedium vor (Dulbeccos modifiziertes Eagle-Medium oder DMEM), ergänzt mit 10 % fötalem Rinderserum (FBS), 100 U/ml Penicillin, 100 μg/ml Streptomycin und 100 U/ml nichtessentiellen Aminosäuren).
    2. Teller 4 x 106 HepG2-Zellen in einer 10 cm dicken, mit Kollagen beschichteten Schale in 10 ml Kulturmedium am Tag vor der Transfektion. Inkubieren Sie HepG2-Zellen bei 37 °C in einem befeuchteten 5 % CO2 -Inkubator.
      Anmerkung: Wenn etwa 4 x 106 HepG2-Zellen in einer 10 cm dicken, mit Kollagen beschichteten Schale in 10 ml Kulturmedium plattiert werden, sind sie am nächsten Tag zu 70-90 % konfluent.
  2. Transfektion
    1. Transfizieren Sie HepG2-Zellen mit 5 μg pUC1.2HBV (Hepatitis-B-Virus), delta epsilon und 5 μg pUC1.2HBV/NL15 unter Verwendung eines Transfektionsreagenzes gemäß den Anweisungen des Herstellers.
    2. Entfernen Sie am nächsten Tag den Nährboden und fügen Sie 10 ml frischen Nährboden hinzu.
    3. Eine Woche nach der Transfektion wird das Kulturmedium mit dem rekombinanten HBV in ein 50-ml-Röhrchen überführt und mit Schritt 1.3.1 fortgefahren. 10 ml frisches Nährmedium werden in die Platte mit den transfizierten Zellen gegeben.
      Anmerkung: Die Produktion des rekombinanten HBV wird 4 Wochen lang aufrechterhalten. Das Kulturmedium, das rekombinantes HBV enthält, kann 1 Monat lang bei 4 °C gelagert werden.
  3. Reinigung von rekombinantem HBV
    1. Entfernen Sie Zelltrümmer aus dem Kulturmedium, das rekombinantes HBV enthält, durch Zentrifugation (2.300 x g für 5 Minuten).
    2. Der Überstand wird durch einen 0,45 μm Membranfilter geleitet.
    3. Geben Sie ein gleiches Volumen von 26 % PEG/1,5 M NaCl (Polyethylenglykol 6000: 130 g, NaCl, 49 g, 1 ml 0,5 M EDTA (Ethylendiamintetraessigsäure) pH 8,0 und 5 ml 1 M HEPES (4-(2-Hydroxyethyl)-1-piperazinethensulfonsäure) (pH 7,6 in 500 ml) in das Kulturmedium mit rekombinantem HBV und mischen Sie es vorsichtig. Über Nacht bei 4 °C inkubieren.
    4. Zentrifugieren Sie bei 2.300 x g für 20 min bei 4 °C.
    5. Den Überstand verwerfen und das Pellet in 0,5 ml TNE (10 mM Tris (Tris(hydroxymethyl)aminomethan), 50 mM NaCl, 1 mM EDTA) auflösen.
    6. Entfernen Sie die Ablagerungen durch Zentrifugation bei 2.300 x g für 5 min.
    7. Laden Sie 0,5 ml TNE-haltiges rekombinantes HBV auf 0,8 ml 20%ige Saccharose in TNE.
    8. Zentrifugieren Sie bei 100.000 × g für 3 Stunden bei 15 °C.
    9. Entsorgen Sie so viel Überstand wie möglich und bewahren Sie das Pellet auf. Resuspendieren Sie es in 1 ml serumfreiem DMEM pro 40 ml Ausgangskulturmedium.
    10. Über Nacht bei 4 °C inkubieren.
    11. Filtern Sie durch einen 0,45 μm Filter. 0,5 ml Aliquots zubereiten und bei -80 °C lagern.
      Anmerkung: Wenn eine Reporterproteinkontamination der ursprünglichen Virusprobe beobachtet wird, reinigen Sie das Virus durch Dichtegradienten-Ultrazentrifugation von 5-30 % Saccharose in TNE bei 100.000 x g für 2 Stunden oder CsCl-Dichteäquilibrierte Zentrifugation von 1,1 bis 1,6 g/ml bei 150.000 x g für 50 Stunden.

>2. Infektion von rekombinantem HBV

  1. Kultur von HepG2-Zellen, die stabil NTCP (Natriumtaurocholat-co-transportierendes Polypeptid) (HepG2/NTCP) exprimieren und anfällig für eine HBV-Infektion in DMEM sind, ergänzt mit 10 % FBS, 100 U/ml Penicillin, 100 μg/ml Streptomycin, 250 μg/ml G-418 (Geneticin) und 100 U/ml nichtessentiellen Aminosäuren bei 37 °C in einem befeuchteten 5 % CO2 -Inkubator.
  2. Einen Tag vor der Infektion ca. 5 x 104 HepG2/NTCP-Zellen in eine kollagenbeschichtete 96-Well-Platte in 0,1 ml Kulturmedium füllen.
  3. Tauen Sie rekombinantes HBV in einem 37 °C warmen Wasserbad auf, bis sich noch etwas Eis in der Durchstechflasche befindet.
  4. Bereiten Sie das Medium für die Infektion vor, indem Sie Folgendes kombinieren:10 μl 40 % PEG8000 in 1x phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS), 2 μl Dimethylsulfoxid (DMSO), 10 μl rekombinantes HBV und 78 μl frisches Kulturmedium pro Vertiefung einer 96-Well-Platte.
  5. Geben Sie 100 μl rekombinante HBV-Lösung in eine Vertiefung der 96-Well-Platte.
  6. Einen Tag nach der Infektion waschen Sie die infizierten Zellen 3 Mal mit 300 μl PBS pro Vertiefung, um das kontaminierende Reporterprotein aus der Virusfraktion zu entfernen.
  7. Inkubieren Sie infizierte Zellen in 200 μl Kulturmedium mit 2 % DMSO für eine Woche oder weniger.

>3. Analyse

  1. Eine Woche nach der Infektion waschen Sie die infizierten Zellen 3 Mal mit PBS.
  2. Geben Sie 50 μl Lysepuffer zu den infizierten Zellen.
  3. Schütteln Sie die Kulturplatte 5 Minuten lang und zentrifugieren Sie sie dann 5 Minuten lang bei 2.000 x g.
  4. Geben Sie 50 μl des Reportersubstrats in die Luminometerplatte.
  5. 20 μl Zelllysat werden auf eine Luminometerplatte gegeben, die das Reportersubstrat enthält. Durch kurzes Vortexen mischen.
  6. Legen Sie die Platte in das Luminometer und starten Sie die Messung.

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Offenlegungen

Es wurden keine Interessenkonflikte angegeben.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Nano-Glo Luciferase Assay RegentPromegaNr. N1110
Penicillin-Streptomycin-MischlösungNacalai tesqueTel.: 09367-34
MEM Lösung für nicht-essentielle AminosäurenThermo Fisher Scientific11140050
DMEMThermo Fisher Scientific11995065
Opti-MEM I Reduziertes SerummediumThermo Fisher Scientific31985070
100 mm/kollagenbeschichtete SchaleIwakiArtikel-Nr.: 4020-010
Lipofectamine 3000 TransfektionsreagenzThermo Fisher ScientificL3000001
Polyethylenglykol (PEG) 6000Sigma-AldrichArtikel-Nr.: 81255
Polyethylenglykol (PEG) 8000Sigma-AldrichArtikel-Nr.: 89510
NaClNacalai tesqueArtikel-Nr.: 31319-45
0,5 mol/l-EDTA-LösungNacalai tesqueTel.: 06894-14
Tris-HClNacalai tesqueArtikel-Nr.: 35434-21
Millex-HP, 0,45 μm, Polyethylensulfon, FilterMerck MilliporeSLHP033RS
Dimethylsulfoxid (DMSO)Sigma-AldrichNr. D2650
Kollagenbeschichtete 96-Well-PlatteCorningNr. 3585
Passive Lyse 5xPufferPromegaNr. E1941
GloMax 96 Mikroplatten-LuminometerPromegaNr. E6501
SaccharoseNacalai tesque30403-55
Luminometer-PlatteGreiner bio-one655075
HepG2-NTCP1-myc-klon22--Nishitsuji, H., et al. Krebs. Sci. (2015)
pUC1.2HBV delta epsilon--Nishitsuji, H., et al. Krebs. Sci. (2015)
pUC1.2HBV/NL--Nishitsuji, H., et al. Krebs. Sci. (2015)
50 ml TubeViolamoTel.: 1-3500-02
Anti-Myc-AntikörperSigma-AldrichNr. C3956
HBIGJapanische Organisation für Blutprodukte-
IFN-βMochida Pharmazie1.49872E+13
HeparinSigma-AldrichNr. H3393

Schlagwörter

Hepatitis B Virusrekombinantes HBVLuciferase ReporterNTCP RezeptorHepG2 ZellenDetektion viraler InfektionencccDNA BildungLuciferase AssayEndozytoseprozessvirale Genomexpression