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Methodenartikel

Ein miniaturisiertes Glycan Microarray-Test zur Beurteilung der Avidität und Spezifität von Influenza-A-Virus Hämagglutininarten

7.8K Ansichten

DOI:

10.3791/53847

29. Mai 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Unter Verwendung einer gedruckten Glykan-Microarray-Strategie wurde ein konventioneller 96-Well-Plattenassay für die Analyse der Hämagglutinin-Avidität und Spezifität des Influenza-A-Virus für Sialinsäure-haltige Rezeptoren miniaturisiert.

Zusammenfassung

Influenza A-Virus (IAV) Hämagglutinine erkennen Sialinsäuren auf der Zelloberfläche als funktionelle Rezeptoren Eintritt in die Zellen zu gewinnen. Wilde Wasservögel sind das natürliche Reservoir für IAV, aber IAV können die Speziesbarriere zu Geflügel, Schweinen, Pferden und Menschen überqueren. Avian Viren erkennen zu einem vorletzten Galactose durch eine α2-3 Verknüpfung (aviäre-Typ-Rezeptoren) angebracht Sialinsäure während menschlichen Viren bevorzugt Sialinsäure mit einer α2-6 Verknüpfung (Mensch-Typ-Rezeptoren) erkennen. Zur Überwachung, ob Vogelviren für die menschliche Art der Anpassung sind Rezeptoren, können verschiedene Methoden verwendet werden. Glycan-Mikroarrays mit diversen Bibliotheken synthetischer Sialosiden werden zunehmend eingesetzt Rezeptorspezifität zu bewerten. Jedoch ist diese Technik zum Messen avidities nicht verwendet. Messung der Avidität wird durch Auswertung der Bindung von seriell verdünnt Hämagglutinin oder Virus Glykane adsorbiert zu herkömmlichen Polypropylen 96-Well-Platten typischerweise erreicht. In diesem Assay Glykane mit α2-3 oder α2-6 sind Sialinsäuren an Streptavidin Platten an Biotin und adsorbierte gekoppelt sind oder gekoppelt Polyacrylamid (PAA), die direkt an die Kunststoff adsorbieren. Wir haben diesen Test deutlich miniaturisiert durch direktes Drucken von PAA-linked Sialosiden und ihre nicht PAA gebundenen Pendants auf Mikro gut Objektträger aus Glas. Dieses Set-up, mit 48-Arrays auf einer einzelnen Folie, ermöglicht die gleichzeitige Assays von 6 Glycan Proteine ​​bei 8 Verdünnungen, abfrage 6 verschiedene Glykane, darunter zwei nicht sialylierten Kontrollen verbindlich. Dies ist äquivalent zu 18-fach 96-Well-Platten in der herkömmlichen Platten-Assay. Das Glycan Array-Format zur Verringerung der Kosten Verbindungen und biologische Präparate und steigert somit die Effizienz deutlich.

Einleitung

Wilde Wasservögel sind das natürliche Reservoir für IAV, aber IAV ist in der Lage die Artengrenze zu Geflügel und Säugetieren, zu überqueren, einschließlich Menschen. Avian iAVS erkennen α2-3 verknüpften Sialinsäuren (aviäre-Typ-Rezeptoren), während menschliche Viren α2-6 verknüpften Sialinsäuren (human-Typ-Rezeptoren) binden. In der Lage sein, effizient zu replizieren , und zwischen Menschen ein avian IAV zu binden muss human-Typ - Rezeptoren 1 übertragen.

IAVS basieren auf Serologie unterteilt, die die Antigenität ihrer Hämagglutinin (HA) und Neuraminidase (NA) Hüllglycoproteine ​​charakterisiert. HA bindet an Sialinsäuren, w....

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Protokoll

HINWEIS: Alle Schritte werden bei Raumtemperatur durchgeführt, sofern nichts anderes angegeben ist.

1. Array Construction

  1. Glycan Vorbereitung und Teller-Setup
    1. Bereiten Sie einen Vorrat an Druckpuffer. machen Zuerst wurden 500 ml einer 150 mM Stammlösung von Natriummonohydrogenphosphat. Stellen Sie außerdem 50 ml einer 150 mM Stammlösung von Natriumdihydrogenphosphat Lösung. In einem Kolben mit einem Magnetrührstab und einem pH-Meter, langsam die dibasische Natriumphosphatlösung mit der einbasigen Lösung titriert, bis ein pH von 8,5 erreicht ist. Hinzufügen, Tween-20 0,005%.
    2. Bereiten Sie die Glykan Proben. Verdünnte PAA konjugiert....

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Ergebnisse

Drucken, Scannen und Datenanalysen

Um eine ordnungsgemäße Druck, ist es wichtig, die richtige Ausrichtung des gefleckten Gitter innerhalb der Teflonmaske zu haben, die jedes Array auf dem Schlitten abgrenzt. Während des Druckvorgangs aufgrund der Natur der Teflonbeschichtung, spots kann nicht mit dem bloßen Auge auf den MPX Folien gesehen werden. Augenmerk wird dann auf die Erscheinung der vorge Flecken auf den poly-L-Lysin be.......

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Diskussion

IAV Rezeptorspezifität Die Beurteilung ist ein wichtiger Schritt in Pandemie-Potenzial von Vogelviren zu analysieren. Sialinsäure-Erkennung durch das Virus auf mehrere biologische Eigenschaften verbunden, wie beispielsweise die Bindung an und die Freisetzung aus der Zelle. Deren Kenntnis Aminosäure Mutationen sind notwendig für die Vogelviren zu erreichen α2-6 Bindung und überqueren die Speziesbarriere Pandemievorsorge ermöglicht. Verschiedene Assays werden verwendet Rezeptorspezifität zu bestimmen; aber alle haben ihre.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen

Danksagungen

Diese Arbeit wurde teilweise durch die Scripps Microarray-Core Facility, und einen Vertrag von den Centers for Disease Control (JCP) unterstützt. RPdV ist ein Empfänger eines Rubicon und VENI Zuschuss von der niederländischen Organisation für wissenschaftliche Forschung (NWO). Das Konsortium für Funktionelle Glycomics (http://www.functionalglycomics.org/) finanziert von NIGMS Zuschuss GM62116 (JCP), die mehrere Glykane in dieser Studie verwendet. Dies ist die Veröffentlichung 29113 von The Scripps Research Institute.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
NEXTERION® Slide H MPX-48 Schott1091525Mikrotiterplatten
ProScanArray PlusPerkinElmerhat den konfokalen Microarray-Scanner
Innoscan 1100AL eingestellt. Scanner/Mapix SoftwareInnopsys-konfokalerMicroarray-Scanner
MicroGrid II Digilab-microaray Drucker
SNAVector LabsB-1305 Pflanzliches Lektin
ECAVector LabsB-1145 Pflanzliches Lektin
Anti-Streptokokken-AntikörperIBA2-1509-001 Anitbody für HA-Bindung
Anti-Maus Alexa-647LifeA-21235Anitbody für HA-Bindung
Tween-20SigmaP2287 Reinigungsmittelmittel
zweibasisches NatriumphosphatSigma255793Druckpufferkomponente
monobasisches NatriumphosphatSigma229903 Komponente für Druckpuffer
Poly-L-Lysin-LösungSigmaP8920 Vor-Spotting-Slide-Komponente
NatriumhydroxidSigma221465Vor-Spotting-Objektträgerkomponente
EthanolSigma493546Pre-Spotting-Objektträgerkomponente
Phosphatgepufferte KochsalzlösungCorning46-013-CMInkubations-/Waschpuffer
SMP4B-PinsTelechemSMP4B-Druckstift
Komprimierter Stickstoff (Grade5)PraxairUN1066allgemeines Staub-/Trocknungswerkzeug
BorsäureSigmaB6768-500GObjektträgerblocker-Reagenz
EthanolaminSigmaE9508-500MLObjektträger-Blockierungsreagenz
Atto 488AttoTecAD 488-91Gridmarker auf Array
PAA-LNLNKonsortium für funktionelle GlykomikPA368Fleckenglykane
PAA-3SLNLNKonsortium für Funktionelle GlykomikPA362Gefleckte Glykane
PAA-6SLNLNKonsortium für Funktionelle GlykomikPA343Fleckenglykane
LNLNKonsortium für Funktionelle GlykomikTe98Gefleckte Glykane
3SLNLNKonsortium für Funktionelle GlykomikTe175Gefleckte Glykane
6SLNLNKonsortium für Funktionelle GlykomikTe176Gefleckte Glykane
384-Well-MikrotiterplatteMatrix TechCorp4361Druckplatte
VWR LabormarkerVWR52877-150Objektträgernummerierung
Wheaton ObjektträgerfärbeschaleSigmaZ103969-1EABlockieren und Trocknen

Referenzen

  1. Tumpey, T. M., et al. A two-amino acid change in the hemagglutinin of the 1918 influenza virus abolishes transmission. Science. 315 (5812), 655-659 (2007).
  2. Xu, R., et al. Functional ba....

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

H magglutinin BindungAvidit tsmessungSpezifit tsanalyseSialins ure BindungstypPAA konjugierte Glykaneserielle Verd nnungFluoreszenzdetektionDatenanalyse