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Zwei Methoden der Heterokaryon Formation zu entdecken HCV Restriktionsfaktoren

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DOI:

10.3791/4029

16. Juli 2012

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Wir beschreiben zwei Methoden für die bedingte Trans-Komplementation des Hepatitis C Virus (HCV)-Anordnung und der Abschluss des vollständigen viralen Lebenszyklus, die auf Heterokaryon Bildung verlassen. Diese Techniken eignen sich zum Screening auf Zelllinien, die dominierende Einschränkung Faktoren, die Produktion von infektiösen HCV Nachkommen ausschließt auszudrücken.

Zusammenfassung

Hepatitis C Virus (HCV) ist ein hepatotropen Virus mit einem Host-Bereich beschränkt, um Menschen und Schimpansen. Obwohl HCV-RNA-Replikation in humanen nicht-hepatische und murinen Zelllinien beobachtet, war die Effizienz sehr gering und erforderliche langfristige Auswahlverfahren mit HCV-Replikon-Konstrukten, Antibiotika-dominante selektierbare Marker 1-5. HCV-in-vitro-Forschung ist daher die menschliche Hepatom-Zelllinien permissive für das Eindringen von Viren und die Fertigstellung des viralen Lebenszyklus beschränkt. Aufgrund schmalen Arten Tropismus HCVS, gibt es keine immunkompetenten Kleintiermodell zur Verfügung, die die vollständige HCV Replikationszyklus erhält 6-8. Ineffiziente Replikation von HCV in nicht-menschlichen Zellen, z. B. von der Maus stammt wahrscheinlich wegen des Mangels an genetische Unverträglichkeit wesentlicher Host Abhängigkeit Faktoren und / oder Expression von Restriktionsfaktoren.

Wir untersuchten, ob HCV-Vermehrung durch dominante Beschränkung fa wird unterdrücktctors entweder in humanen Zelllinien von nicht-hepatischen Geweben oder in der Leber der Maus-Zelllinien abgeleitet. Zu diesem Zweck haben wir zwei unabhängige bedingten trans-Komplementierung Verfahren, die auf somatische Zellfusion. In beiden Fällen ist die Vollendung des viralen Replikationszyklus nur in den Heterokaryons. Folglich zeigt die erfolgreiche trans-Komplementierung, die durch Messung de novo Produktion von infektiösen viralen Nachkommen bestimmt wird, dass kein beherrschender Beschränkungen.

Im Einzelnen wurden subgenomischen HCV-Replikons Tragen eines Luciferase Transgens in sehr freizügigen menschlichen Hepatom-Zellen (Huh-7.5-Zellen) transfiziert. Anschließend wurden diese Zellen co-kultiviert und die mit verschiedenen humanen und murinen Zellen, die HCV-Strukturproteine ​​Kern Hülle 1 und 2 (E1, E2) und akzessorische Proteine ​​p7 und NS2. Vorausgesetzt, dass Zellfusion durch Behandlung mit Polyethylenglykol (PEG) initiiert wurde, veröffentlichte die Kultur infektiösen viralen partikel die naiven Zellen in einem Rezeptor-abhängigen Weise infiziert.

Um den Einfluss der beherrschenden Beschränkungen des gesamten viralen Lebenszyklus, einschließlich Eintritt in die Zelle, der RNA-Translation, Replikation und Virus-Assembly beurteilen, nutzten wir einen humanen Leberzellen (Huh-7 Zellen Lunet N 9), die endogene Expression von CD81 fehlt, ein wesentlicher Faktor der HCV-Eintrag. In Abwesenheit von CD81 ektopisch exprimiert, sind diese Zellen im Wesentlichen refraktär HCV-Infektion 10. Wichtig ist, wenn co-kultiviert und verschmolzen mit menschlichen Zellen, die CD81, aber Mangel mindestens ein weiterer entscheidender Faktor Eindringen in die Zelle (dh SR-BI, CLDN1, OCLN) zum Ausdruck bringen, zeigen nur die daraus resultierenden Heterokaryons den kompletten Satz von HCV-Eintrag Faktoren Voraussetzung für die Infektion. Daher, zu analysieren, ob beherrschenden Restriktionsfaktoren unterdrücken Vollendung des HCV-Replikationszyklus fusionierten wir Lunet N Zellen mit verschiedenen Zellen aus Mensch und Maus Ursprungs, das die oben genannten crit zu erfülleneria. Wenn co-kultivierten Zellen mit einem sehr fusogenen viralen Hüllprotein Mutante des Prototyps Foamyvirus (PFV 11) transfiziert wurden und anschließend mit infektiösen HCV-Partikel (die getesteten) herausgefordert wurde de novo Produktion von infektiösem Virus beobachtet. Dies zeigt, dass HCV erfolgreich seine Replikationszyklus in Heterokaryons so dass kein Expression von dominant Restriktionsfaktoren in diesen Zelllinien. Diese neuen bedingten trans-Komplementierung Methoden nützlich sein, einen großen Panel von Zelllinien und primäre Zellen zur Expression von HCV-spezifischen beherrschenden Restriktionsfaktoren zu screenen.

Protokoll

Cell Fusion von PEG

1. Cell Culture

  1. Kultur Huh-7.5, HeLa-und Hep56.1D naiv oder Verpackungs-Zelllinien 12 auf 15 cm Zellkulturschalen in DMEM komplett (zus. DMEM) Medium, ergänzt DMEM mit 2 mM L-Glutamin, 1x nicht-essentielle Aminosäuren, 100 U / ml Penicillin, 100 ug / ml Streptomycin und 10% fötales Kälberserum. Tragen Sie geeignete Auswahl zum stabilen Zelllinien, wie in Tabelle 1 angegeben.

2. Transfektion von HCV-RNA

  1. Waschen Huh-7.5-Zellen (eine konfluente 15 cm Schale) zweimal mit Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (PBS), trypsinieren und Resuspension ....

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Diskussion

Es werden zwei Verfahren zur Bildung Heterokaryon in kultivierten Zellen für die Analyse von dominant-negativen Einschränkungen, die HCV-Replikation entgegen zu induzieren. Mit diesen Verfahren haben wir das Vorhandensein einer dominanten konstitutiv exprimiert oder Virus-induzierte Faktor in verschiedenen humanen nicht-Leber und in Mäuseleber Zelllinien ausgeschlossen. Der erste Test in erster Linie analysiert, wenn Restriktionsfaktoren verhindern HCV Zusammenbau und die Freisetzung von infektiösen Nachkommen. Da in di.......

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Offenlegungen

TP erhielt Beratungshonorare von Biotest.

Danksagungen

Wir bedanken uns bei Takaji Wakita und Jens Bukh für JFH1 und J6CF Virusisolate wurde beobachtet. Weiterhin danken wir Charles Rice für Huh-7.5-Zellen und die Antikörper 9E10, Steven Foung für die E2-spezifischen Antikörper CBH-23, und alle Mitglieder der Abteilung für Experimentelle Virologie, Twincore für hilfreiche Anregungen und Diskussionen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Name des Reagenzes Firma Katalog-Nummer
DMEM Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 41965-039
L-Glutamin Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 25030-024
Nicht-essentielle Aminosäuren Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 11140-035
Penicillin / Streptomycin Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 15140-122
Fötales Kälberserum PAA, Cölbe, Deutschland A15151
α-E2 (CBH23) freundlicherweise von Steven Foung 10 vorgesehenen
ATP Sigma, Steinheim, Deutschland A2833-106
Glutathion Sigma, Steinheim, Deutschland G4251-1G
Blasticidin Invivo Gen, San Diego, USA Ant-BL-1
G418 (Geneticin) Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 11811-064
Polyethylen-Glykol-1500 Roche, Mannheim, Deutschland 10783641001
Paraformaldehyd Roth, Karlsruhe, Deutschland 0.335,3
Triton X-100 Roth, Karlsruhe, Deutschland 3051,2
Ziegenserum Sigma, Steinheim, Deutschland G9023-5 ml
α-NS5A (9E10) Mit freundlicher Unterstützung von Charles Rice 7 vorgesehene
DAPI (4 ', 6'-Diamidino-2-phenylindoldihydrochlorid) Invitrogen D1306
Alexa-Fluor 546 - Ziege-Anti-Human-IgG Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland A21089
Alexa-Fluor 488 - Ziege anti-Maus IgG Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland A10680
Lipofectamine 2000 Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland 11668-019
CellTracker CMTMR Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland C2927
CellTracker CMFDA Invitrogen, Karlsruhe, Deutschland C2925
Fluoromount Sigma, Steinheim, Deutschland F4680-25ML
Alle anderen Chemikalien Roth, Karlsruhe, Deutschland
Zellkulturmaterialien Sarstedt, Nümbrecht, Deutschland

Referenzen

  1. Zhu, Q., Guo, J. T., Seeger, C. Replication of hepatitis C virus subgenomes in nonhepatic epithelial and mouse hepatoma cells. J. Virol. 77, 9204-9210 (2003).
  2. Kato, T. Nonhepatic cell lines HeLa and 293 support ....

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Schlagwörter

ZellfusionPolyethylenglykolPrototype Foamy VirusFluoreszenzmikroskopieLuciferase AssayLimitierungsverd nnungsassayHCV Eintrittsfaktorendominante Restriktionsfaktoren

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