Wir präsentieren ein Protokoll, das eine semiquantitative Methode zur Messung sowohl der Bindung von Influenza-A-Viren an A549-Zellen als auch der Internalisierung von Viruspartikeln in die Zielzellen durch Durchflusszytometrie beschreibt.
Methodenartikel
Wir präsentieren ein Protokoll, das eine semiquantitative Methode zur Messung sowohl der Bindung von Influenza-A-Viren an A549-Zellen als auch der Internalisierung von Viruspartikeln in die Zielzellen durch Durchflusszytometrie beschreibt.
Die Bindung an Zielzellen, gefolgt von der Internalisierung, sind die allerersten Schritte im Lebenszyklus des Influenza-A-Virus (IAV). Wir stellen hier ein detailliertes Protokoll zur Messung relativer Veränderungen in der Menge an Viruspartikeln zur Verfügung, die an A549-Zellen, einer menschlichen Lungenepithelzelllinie, anlagern, sowie in der Menge der Partikel, die in die Zelle internalisiert werden. Wir verwenden biotinylierte Viren, die nach einer Färbung mit Cy3-markiertem Streptavidin (STV-Cy3) leicht nachgewiesen werden können. Wir beschreiben das Wachstum, die Reinigung und die Biotinylierung von A/WSN/33, einem weit verbreiteten IAV-Laborstamm. Kaltgebundene biotinylierte IAV-Partikel auf A549-Zellen werden mit STV-Cy3 gefärbt und mittels Durchflusszytometrie gemessen. Um die Aufnahme von Viruspartikeln zu untersuchen, lässt man kältegebundene Viren bei 37 °C internalisieren. Um zwischen externen und internalisierten Viruspartikeln zu unterscheiden, wird ein Blockierungsschritt angewendet: Freie Bindungsstellen auf dem Biotin des angehefteten Virus auf der Zelloberfläche werden durch unmarkiertes Streptavidin (STV) gebunden. Die anschließende Zellpermeabilisierung und Färbung mit STV-Cy3 ermöglicht dann den Nachweis internalisierter Viruspartikel. Wir stellen eine Berechnung vor, um die relative Menge an internalisierten Viren zu bestimmen. Dieser Assay ist geeignet, um die Auswirkungen von medikamentösen Behandlungen oder anderen Manipulationen auf die Bindung oder Internalisierung von IAV zu messen.
Der Eintrag von Influenza-A-Virus (IAV) ist ein mehrstufiges Verfahren, das mit der Bindung des Virus an Rezeptoren auf der Plasmamembran von Zielzellen 1 beginnt. Der Rezeptor für die IAV Sialinsäure, die auf einer Vielzahl von Glykoproteinen und Glykolipiden vorliegt. Das Hämagglutinin (HA) Proteins der IAV, die in der Virushülle vorhanden ist bindet an Sialinsäure und vermittelt so die Befestigung der viralen Partikel in der Plasmamembran von Zielzellen 2. Das Virus tritt in die Zellen über Clathrin-vermittelte Endozytose, sondern auch alternative Eintrittswege wie Makropinozytose, beschrieben worden, 3-6. Die Wechselwirkung zwischen HA und Sialinsäure ausreichend erscheint zum Vermitteln sowohl Befestigung und Auslösen Internalisierung von Viruspartikeln 7 sein. Dennoch alternative Eingabe Rezeptoren wurden vorgeschlagen und ihre Rollen in IAV Eintrag werden derzeit untersucht 1,8,9.
CurBeauty Preis werden Anstrengungen unternommen, um Wirtsfaktoren, die im viralen Lebenszyklus mit dem Ziel der Entwicklung von dringend benötigten neuen antiviralen Therapien 10-12 beteiligt sind, zu identifizieren. Virus Eintrag würde eine günstige Schritt für die Ausrichtung IAV Wachstum, um eine virale Infektion in seinen frühesten Zeitpunkt zu blockieren. Mess verschiedenen Stadien der IAV Eintrag experimentell ist anspruchsvoll wie in der Regel große Mengen des Virus erforderlich sind, um eingehende Virus zu erkennen. Zusätzlich kann der Erfassungsbereich für Änderungen in den Eintritt des Virus ist nur linear durch das Fehlen der viralen Replikation. Dies unterstreicht die Notwendigkeit von Tests mit hoher Empfindlichkeit.
Der Test wir hier erlaubt den Nachweis gebunden Virus an der Zelloberfläche als auch internalisiert Nachweis von Viren in Bezug auf die Gesamtmenge der Zell-assoziierten Virus. Die Verwendung von biotinylierten Wildtyp-Virus ermöglicht die bequeme Messung durch Färbung mit STV-Cy3 und Auslesen mittels Durchflusszytometrie. Biotinylierte Virus ist kalt gebunden an Zells, um die Befestigung zu ermöglichen, sondern verhindern, Internalisierung von Viruspartikeln. Die Zellen können fixiert werden, permeabilisiert und mit STV-Cy3 gefärbt, um die angeschlossenen Virus zu messen. Das Signal von extrazellulären, befestigt Virionen können aufgehoben werden, wenn ein Blockierungsschritt vor der Fixierung in dem die Zellen mit nicht-markiertem Streptavidin (STV) inkubiert aufgetragen. In einem nächsten Schritt, nach Bindung von biotinyliertem IAV, Temperatur wird auf 37 ° C verschoben und Internalisierung von viralen Partikeln stattfinden darf. Internalisierten Partikel von Bindung von STV dadurch die Unterscheidung zwischen extra- und intrazellulärer Viren so geschützt.
Pro Versuchsbedingung werden vier Proben erforderlich: '0 min ": Die erste Probe, bezeichnet mit" 0 min "zu kalt gebundenen Virus an der Zelloberfläche zu messen. '0 min + STV': Die zweite Probe, '0 min + STV' markiert sind, gibt die Basissignalintensität des Experiments. Befestigt Virus blockiert with STV und das Signal nach Färbung mit STV-Cy3 sollte viel niedriger im Vergleich zu den "0 min" Probe sein. '30 Min ": Die dritte Probe, '30 min 'enthält befestigt und internalisiert Virus infolge der Temperaturverschiebung auf 37 & deg; C für 30 min. '30 Min + STV ': Die vierte Probe, '30 min + STV "Maßnahmen der intrazelluläre Anteil von Viren. STV Blockierungsschritt nach dem 30 min Inkubationszeit aufgetragen. Als Ergebnis werden Viruspartikel an der Zelloberfläche durch STV wobei nur internalisiert Viren zur Verfügung Färbung mit STV-Cy3 gebunden. Die relative Menge internalisiert Virus kann als das Verhältnis der internalisierten Virus (im '30 min + STV 'gemessene Probe) dividiert durch die Gesamtvirusmenge (von der '30 min beschriebenen "Probe) berechnet werden.
Als Kontrollen schlagen wir vor, mock-infizierten Zellen enthalten. Das Signal nach STV-Cy3-Färbung von mock-infizierten Zellen gibt den Hintergrunddie sich aus dem Färbungsprotokoll. Eine Steuerung für IAV Befestigung ist die Vorbehandlung von Zellen mit bakteriellen Neuraminidase (NA). NA abspaltet Sialinsäure von zellulären Glykoproteine, wodurch Befestigungs Rezeptoren von der Zelloberfläche zu entfernen. Natriumazid (SA) ist ein potenter Inhibitor metabolischen und dadurch blockiert Endozytose 13. Zellen mit Natriumazid sollte positiv für Virusbindung, aber negativ für die Internalisierung sein.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Beachten Sie vor dem Start: Verwenden Sie Laminarströmungshaube und geeignete biocontainment bei der Arbeit mit Lebendvirus. Hier beschreiben wir das Wachstum geeigneten Bedingungen, um Kulturinfluenzavirusstamm A / WSN / 33. Multiplizität der Infektion (MOI) und Inkubationszeiten können je nach Virusstamm variieren.
1. Herstellung von biotinyliertem A / WSN / 33-Virus
2. Bestimmen Sie die erforderliche Menge an biotinyliertem Virus
Hinweis: Vor dem Anschließen / Internalisierung Assay durchgeführt wird, ist es wichtig, die Menge an biotinyliertem Virus benötigt, um alle Zellen einer Probe zu infizieren bestimmen.
3. Bestimmen Sie die erforderliche Menge an Streptavidin
HINWEIS: Die Effizienz der Blockierung der von extrazellulärem Virus abgeleitete Signal bestimmt den Erfassungsbereich des Assays. Daher ist es wichtig, den STV-Cy3-Signal so weit wie möglich aufheben. The erforderliche Menge an STV benötigt wird, hängt von der Menge an biotinyliertem Virusstamm verwendet (in Abschnitt 2 bestimmt).
4. Befestigung / Internalisierung Assay
HINWEIS: Sicherstellen, dass alle Reagenzien vor Testbeginn vorzubereiten. Für die drei Kontrollgruppen im Ergebnisteil (mock-infizierten Zellen, Neuraminidase vorbehandelt Zellen und Natriumazid Zellen) präsentiert kleine Änderungen an dem Protokoll erforderlich.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Ein Cartoon beschreiben die vier verschiedenen experimentellen Bedingungen ist in Figur 1 gezeigten Ergebnissen eines repräsentativen Experiments sind in den 2 vorgelegt. - 5. In der "0 min" Probe ist biotinyliertes Virus Kalt verpflichtet, Zellen, die durch STV-Cy3-Färbung sichtbar gemacht werden können, zielen (Abbildungen 1 und 2). Wenn ein Blockierungsschritt (in der "0 min + STV" Probe) angewendet wird, kann Virus ...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Unser Protokoll beschreibt eine einfache Möglichkeit zur Messung der Virus-Bindung und Internalisierung durch Durchflusszytometrie. Es erlaubt die Verwendung von markierten Wildtyp-Virus, das imitiert enger Virus-Infektionen im Vergleich zur Verwendung von virusähnlichen Partikeln (VLP). Während unsere Protokoll wurde optimiert, um Bindung und Internalisierung von IAV messen, kann es leicht für andere Viren angepasst werden. Darüber hinaus, wie Durchflusszytometrie ist zum Auslesen verwendet, aufeinander Färbungen könne...
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Die Autoren haben nichts offenzulegen.
Diese Arbeit wurde durch einen Zuschuss aus dem Schweizerischen Nationalfonds (31003A_135278) SST unterstützt. MOP ist der Begünstigte einer Promotionsstipendium der AXA Forschungsfonds. Wir bedanken uns bei Patricia Nigg für die Hilfe bei der Gestaltung der Figur 1.
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
| Name | Unternehmen | Katalognummer | Kommentare |
|---|---|---|---|
| DMEM | Life Technologies | 41966-052 | |
| FBS | Life Technologies | 10270-106 | |
| Penicillin-Streptomycin | Life Technologies | 15140-163 | |
| PBS | Life Technologies | 14190-169 | |
| BSA | VWR Calbiochem | 126579 | |
| HEPES | Life Technologies | 15630-100 | |
| D-Saccharose | Fluka | 84100 | |
| TRIS | Biosolve BV | 20092391 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | 3680 | |
| EZ-LINK NHS-SS-BIOTIN Kit | Fisher Scientific | W9971E | |
| Bio Rad Protein Bio Assay | Bio Rad | 500-0006 | |
| Deepwell-Röhrchen (1,2 ml Mikroröhrchen) | Milian | 82 00 001 | |
| PFA | Lucerna chem Elektronenmikroskopie Wissenschaften | 15710 | |
| Ultrazentrifugenröhrchen | Hemotec HmbH | 253070 | |
| Triton X-100 | Fluka | 93420 | |
| STV-Cy3 | Life Technologies | 43-4315 | |
| STV | Life Technologies | 43-4302 | |
| Natriumazid | Fluka | 71290 | |
| bakterielle Neuraminidase/ sialidase | Sigma-Aldrich | N6514-1UN |
Zugriff eingeschränkt. Bitte melden Sie sich an oder starten Sie eine Testversion, um diesen Inhalt anzuzeigen.
Genehmigung beantragen, um den Text oder die Abbildungen dieses JoVE-Artikels zu verwenden
Genehmigung beantragen