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Artículo de método

Expresión de funcionales recombinante hemaglutinina y neuraminidasa Proteínas del Virus Novel H7N9 Influenza usando el sistema de expresión de baculovirus

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DOI:

10.3791/51112

6 de noviembre de 2013

En este artículo

Resumen

Aquí se describe una forma de expresar antígenos de superficie del virus de la influenza correctamente plegadas y funcionales derivadas del nuevo virus H7N9 chino en células de insecto. La técnica se puede adaptar para expresar ectodominios de cualquiera de las proteínas de superficie virales o celulares.

Resumen

El sistema de expresión de baculovirus es una herramienta poderosa para la expresión de proteínas recombinantes. Aquí lo utilizamos para producir versiones correctamente plegadas y glicosilados de la influenza A virus glicoproteínas de superficie - la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA). A modo de ejemplo, hemos elegido las proteínas HA y NA expresadas por el nuevo virus H7N9 que emergió recientemente en China. Sin embargo, el protocolo se puede adaptar fácilmente para las proteínas HA y NA expresadas por cualquier otro de la gripe A y B cepas de virus. Proteínas recombinantes HA (rHA) y NA (ARN) son reactivos importantes para ensayos inmunológicos tales como ELISPOT y ELISA, y también son de uso generalizado para la normalización de la vacuna, el descubrimiento de anticuerpos, el aislamiento y la caracterización. Además, las moléculas de NA recombinantes pueden usarse para la detección de inhibidores de moléculas pequeñas y son útiles para la caracterización de la función enzimática de la AN, así como su sensibilidad a los antivirales. Proteínas HA recombinantes también son being probado como vacunas experimentales en modelos animales, y una vacuna basada en HA recombinante fue autorizado recientemente por la FDA para su uso en seres humanos. El método como se describe aquí para producir estas moléculas es sencillo y puede facilitar la investigación en laboratorios de la gripe, ya que permite la producción de grandes cantidades de proteínas rápidas y a un bajo costo. Aunque aquí nos centramos en las glicoproteínas de superficie del virus de la gripe, este método también puede ser usado para producir otras proteínas de superficie virales y celulares.

Introducción

Como primera respuesta a la reciente aparición de la nueva cepa del virus de la influenza H7N9 en China, adquirimos plásmidos portadores de las secuencias genómicas de la hemaglutinina (HA) y la neuraminidasa (NA) genes de los dos primeros aislamientos. El uso de estos plásmidos que pudimos construir rápidamente los vectores de expresión de baculovirus para la producción de HA y NA recombinante en células de insecto. Este sistema de expresión está bien establecida en nuestro laboratorio y ha demostrado ser fundamental para muchos de nuestros proyectos de investigación en curso 1-8. Las células de insectos son capaces de doblar correctamente y después de la....

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Protocolo

1. Generación de baculovirus recombinante

  1. Clonación en transferencia de plásmidos de baculovirus
    1. Clon H7 HA y NA N9 ectodominio (o cualquier otro gen HA o NA) en plásmidos de transferencia pFastBac modificados (véase la introducción). Vectores para HA que contiene un dominio de trimerización C-terminal y una etiqueta de hexahistidina, así como para NA que contiene un dominio de tetramerización N-terminal y la etiqueta de hexahistidina, se han descrito 1,10,11,22 (Figura 1) y pueden ser solicitada desde los autores.
      Nota explicativa: ectodominios HA expresadas sin un dominio de trimerización se pl....

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Resultados

Moléculas de HA de A/Shanghai/1/13 y A/Anhui/1/13 expresaron bien con rendimientos de aproximadamente 20 cultura mg / l. Moléculas de NA de ambas cepas mostraron niveles de expresión moderados que van desde 0,2 mg / l de cultivo para A/Shanghai/1/13 a 0,7 mg / L para A/Anhui/1/13. Los cuatro preparaciones de proteína tenían muy poco o nada de las impurezas (Figuras 8A y B) con El ser de mayor pureza que AN que puede explicarse por el nivel de expresión. A/Shanghai/1/13 HA se analizaron .......

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Discusión

Aunque la expresión de virus de la gripe HA y NA proteínas en células de insecto utilizando el sistema de expresión de baculovirus es generalmente sencillo, hay varios puntos importantes a considerar. Es importante, como se ha señalado en la introducción, que los ectodominios de HA y NA se expresan en fusión con dominios de trimerización o tetramerización, respectivamente. Estos dominios garantizar el correcto plegado de las moléculas normalmente ayudado por el dominio de transmembrana, que no está presente si sólo el e.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Nos gustaría dar las gracias a Patrick C. Wilson para CR9114 anticuerpo monoclonal. También agradecemos a Jennifer Debeauchamp y Richard Webby para los plásmidos originales A/Anhui/1/13. Soporte parcial para este trabajo fue proporcionado por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas-financiado Proyecto Programa de Subvención AI097092-01A1 y CEIRS (Centros de Excelencia para la Investigación de la Influenza y Vigilancia, HHSN26620070010C). FK fue apoyado por una beca de Erwin Schrödinger (3232 J) del Fondo de Ciencias de Austria (FMF).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
Nombre del material/equipoEmpresaNúmero de catálogoComentarios/Descripción
Bac-to-Bac Sistema de expresión de baculovirusInvitrogen10359-016Siga las instrucciones del fabricante
TNM-FH medio para insectos GeminiBioproducts600-311
HyClone SFX-InsectThermo FisherSH30278.02
Cellfectin II ReactivoInvitrogenP/N58760
Pluronic F68Sigma1000702664
SimplyBlue SafeStainInvitrogenLC6060
Ni-NTA AgarosaQiagen1018240
Amicon Ultra Filtros Centrigual Ultracel 30KMilliporeUFC902024
PlumaStrep Gibco15140-122
Columnas de polipropileno (5 ml)Qiagen34964
Máxima eficiencia DH10Bac bacteriasInvitrogen10361-012
PureLink HiPure Filtro de plásmidos Midipure KitInvitrogen K210015
ImidazolSigma-AldrichI2399-100Gpara tampones de elución y lavado
Celdas Sf9ATCCCRL-1711
High Five cellsInvitrogenB85502

Referencias

  1. Krammer, F., et al. A carboxy-terminal trimerization domain stabilizes conformational epitopes on the stalk domain of soluble recombinant hemagglutinin substrates. PLoS One. 7, e43603(2012).
  2. Krammer, F., Pica, N., Hai, R., Margine, I., Palese, P.

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Reimpresiones y permisos

Etiquetas

Purificación de la hemaglutininacaracterización de la neuraminidasaproteínas de la influenza H7N9cromatografía de afinidadcultivo de células de insectoSDS-PAGEWestern blotproducción de proteínas recombinantesglucoproteínas de superficie viralesensayos inmunológicos