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Methodenartikel

Ein Zellkulturmodell zur Herstellung von Hepatitis-E-Virus-Beständen mit hohem Titer

9.7K Ansichten

DOI:

10.3791/61373

26. Juni 2020

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier wird eine wirksame Methode beschrieben, wie man hohe virale Titerbestände an Hepatitis-E-Viren (HEV) produziert, um Häpatomzellen effizient zu infizieren. Mit der vorgestellten Methode können sowohl nicht umhüllte als auch umhüllte Viruspartikel geerntet und zur Impfung verschiedener Zelllinien verwendet werden.

Zusammenfassung

Hepatitis E Virus ist die Hauptursache für Leberzirrhose und Leberversagen mit zunehmender Prävalenz weltweit. Das einsträngige RNA-Virus wird überwiegend durch Bluttransfusionen, unzureichende hygienische Bedingungen und kontaminierte Lebensmittel übertragen. Bis heute ist das off-Label-Medikament Ribavirin (RBV) für viele Patienten die Behandlung der Wahl. Dennoch muss noch eine spezifische HEV-Behandlung identifiziert werden. Bisher wurde das Wissen über den HEV-Lebenszyklus und die Pathogenese durch das Fehlen eines effizienten HEV-Zellkultursystems stark behindert. Ein robustes Zellkultursystem ist für die Untersuchung des viralen Lebenszyklus unerlässlich, der auch die virale Pathogenese umfasst. Mit der hier beschriebenen Methode kann man virale Titer von bis zu 3 x 106 Fokusbildeinheit/ml (FFU/ml) von nicht umhüllter HEV und bis zu 5 x 104 FFU/ml umhüllter HEV produzieren. Mit diesen Partikeln ist es möglich, eine Vielzahl von Zellen unterschiedlicher Herkunft zu infizieren, einschließlich Primärzellen und menschlichen, sowie tierischen Zelllinien. Die Produktion von infektiösen HEV-Partikeln aus Plasmiden stellt eine unendliche Quelle dar, die dieses Protokoll außerordentlich effizient macht.

Einleitung

Hepatitis E ist eine ziemlich unterschätzte Krankheit mit zunehmender Verbreitung weltweit. Etwa 20 Millionen Infektionen führen zu mehr als 70.000 Todesfällen pro Jahr1. Das zugrunde liegende Mittel, das Hepatitis-E-Virus (HEV), wurde vor kurzem neu zugewiesen und ist nun in der Familie Hepeviridae einschließlich der Gattungen Orthohepevirus und Piscihepevirus klassifiziert. HEV verschiedener Herkunft werden innerhalb der Art Orthohepevirus A-D einschließlich Isolate n. Mensch, Schwein, Kaninchen, Ratten, Vögel und andere Säugetiere2eingestuft. Derzeit wurden acht verschiedene Genotypen (GT) des positiv-orienti....

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Protokoll

HINWEIS: Alle Experimente werden unter BSL-2-Bedingung durchgeführt. Alle Materialien, die mit DerHepatitis E-Virus-RNA oder infektiösem Virus in Berührung kommen, müssen vor der Entsorgung mit 4% Kohrsolin FF aus einem Abfallbehälter in der Haube richtig gespült werden.

1. Plasmid-Vorbereitung

  1. Inokulatieren Sie 200 ml LB-Medium mit 100 g/ml Ampicillin mit transformiertem Escherichia coli JM109 mit einer Plasmid-Codierung für die Sequenz HEV gt3 Kernow-C1p6 in voller Länge (pBluescript_SK_HEVp6 [JQ679013]54 oder pBluescript_SK_HEVp6-G1634R37). 16 h bei 37 °C unter permanente....

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Ergebnisse

In diesem Protokoll beschreiben wir die Produktion von Hochtiter-Infektier HEVcc. Der erste Schritt besteht darin, die Plasmid-DNA (pBluescript_SK_HEVp654 und pBluescript_SK_HEVp6-G1634R37, Abbildung 8a) zu isolieren, die dann durch Restriktionsverdauung linearisiert und für die In-vitro-Transkription gereinigt wird (Abbildung 1). Eine erfolgreiche Linearisierung kann durch den Vergleich der nicht verdauten Plasmid.......

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Diskussion

Beginnend mit der Plasmidpräparation sollten die DNA-Erträge 150 ng/l überschreiten, um eine multiple Linearisierung aus demselben Plasmidbestand durchführen zu können, was das Risiko einer durch Bakterien induzierten Mutagenese wichtiger Genomsequenzen minimiert. Darüber hinaus ist es wichtig, den Restriktionsdigest für die vollständige Plasmid-Linearisierung durch Gelelektrophorese zu überprüfen (Abbildung 8b). Ein Mangel an linearisierter Plasmid-DNA würde eine Rollkreisverstärkung induzi.......

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Danksagungen

Wir sind Suzanne Emerson für den Klon des Hepatitis-E-Virus p6 dankbar. HEV-spezifisches Kaninchenhyperimmunserum wurde freundlicherweise von Rainer Ulrich, Friedrich-Loeffler-Institut, Deutschland, zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus danken wir allen Mitgliedern des Fachbereichs Molekulare und Medizinische Virologie der Ruhr-Universität Bochum für ihre Unterstützung und Diskussion. Die Zahlen 1-7 wurden mit BioRender.com erstellt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
0,45 &Mikro; m meshSarstedt83.1826Ernte extrazelluläres Virus
4 % HistofixCarlRothP087.4Immunfluoreszenz
EssigsäureCarlRoth6755.1Kollagen-Arbeitslösung
Amicon Ultra-15Merck MilliporeUFC910024Virusernte
AmpicillinSigma-AldrichA1593Auswahl von transformierten Bakterien
ATPRoche11140965001in vitro Transkription und Elektroporation
BioRenderBioRenderFigur Generation
CaCl2Roth5239.2Cytomix
Collagen R Lösung 0,4 % sterilServa47256.01Kollagen Arbeitslösung
CTPRoche11140922001in vitro Transkription
KüvetteBiorad165-2088Elektroporation
DAPIInvitrogenD21490Immunfluoreszenz
DMEMgibco41965-039
Zellkultur DNAsePromegaM6101in vitro Transkription
DTTPromegaenthalten in P2077in vitro Transkription
EGTARoth3054.3Cytomix
Escherichia coli JM109PromegaL2005Transformation
Fötales Rinderserumgibco10270106Zellkultur
FluoromountSouthernBiotech0100-01Immunfluoreszenz
GenePulser Xcell ElektroporationssystemBioRad1652660Elektroporation
Gentamycingibco15710049Zellkultur
GTPRoche11140957001in vitro Transkription
H2OBraun184238001Immunfluoreszenz
HepesInvitrogen15630-03Cytomix
Pferdeserumgibco16050122Immunfluoreszenz
K2HPO4RothP749.1Cytomix
KCLRoth6781.3Cytomix
KH2PO4Roth3904.2Cytomix
L-Glutamingibco25030081Zellkultur
L-Glutathion reduziertSigma-AldrichG4251-5GCytomix
MEMgibco31095-029Zellkultur
MEM NEAA (100&fach;)gibco11140-035Zellkultur
MgCl2Roth2189.2Cytomix
Mikrovolumen-UV-Vis-Spektralphotometer NanoDrop OneThermo FisherND-ONE-WDNA/RNA-Konzentration
MluI-EnzymNEBR0198LLinearisierung
NEB-PufferNEBin R0198LLinearisierung
enthaltenNucleoSpin Plasmid KitMacherey & Nagel740588.250Plasmidvorbereitung
NucleoSpin RNA Clean-up KitMacherey & Nagel740948.250RNA-Aufreinigung
PBSgibco70011051Zellkultur
Pen/StrepThermo Fisher15140122Zellkultur Plasmid
kodiert für das HEV-Genom in voller Länge (p6_G1634R)Todt et.alVirusproduktion
Plasmid kodiert für das HEV-Genom in voller Länge (p6_WT)Shukla et al.GenBank-Beitrittsnummer JQ679013Virusproduktion
Primärer Antikörper 1E6LS-BioC67675Immunfluoreszenz
Primärer Antikörper 8282Rainer Ulrich, Friedrich-Loeffler-Institut, Deutschland
QIAprep Spin Miniprep KitQiagen27106DNA-Extraktion
Ribo m7G Cap AnalogPromegaP1711in vitro Transkription
RNase wegCarlRothA998.3RNA-Aufreinigung
RNasin (RNase-Inhibitor)PromegaN2515in vitro Transkription
Sekundärer Antikörper Esel Anti-Maus 488Thermo FisherA-21202Immunfluoreszenz
Sekundärer Antikörper Ziege Anti-Kaninchen 488Thermo FisherA-11008Immunfluoreszenz
Natrium Pyruvatgibco11360070Zellkultur
T7 RNA-PolymerasePromegaP2077in vitro Transkription Transkriptionspuffer
Promegain P2077in vitro Transkription
Triton X-100CarlRoth3051.3Immunfluoreszenz
Trypsin-EDTA (0,5 %)gibco15400054Zellkultur
mit extrem niedrigem IgGgibco1921005PJZellkultur
UTPRoche11140949001in vitro Transkription

Referenzen

  1. Wedemeyer, H., Pischke, S., Manns, M. P. Pathogenesis and treatment of hepatitis e virus infection. Gastroenterology. 142 (6), 1388-1397 (2012).
  2. Smith, D. B., et al. Proposed reference sequences for hepatitis E virus subtypes. The Journal of General Virology

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Nachdrucke und Genehmigungen

Schlagwörter

ZellkultursystemProduktion von VirustiternPlasmidlinearisierungIn vitro TranskriptionElektroporationsprotokollimmunfluoreszenzzytologische F rbungErnte von ViruspartikelnTiterbestimmungfocus forming units