Un abonnement JoVE est requis pour visualiser ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre période d'essai gratuite.

Article de méthode

Ingénierie d’agents antiviraux par résonance plasmonique de surface

2.4K vues

⸱

DOI :

10.3791/63541

⸱

14 juin 2022

Dans cet article

Résumé

Le présent protocole décrit de nouveaux outils pour les tests de liaison SPR afin d’examiner la liaison CV-N à l’HA, à la glycoprotéine S, aux glycanes de type hybride apparentés et aux oligosaccharides à haute teneur en mannose. SPR est utilisé pour déterminer le KD pour lier le CV-N dimérique ou monomère à ces glycanes.

Résumé

La résonance plasmonique de surface (SPR) est utilisée pour mesurer la liaison de l’hémagglutinine (HA) au dimère de cyanovirine-N (CV-N) interverti et pour surveiller les interactions entre les peptides mannosylés et le site de liaison à haute affinité de CV-N. Il a été rapporté que les pics d’enveloppe virale gp120, HA et la glycoprotéine Ebola (GP) 1,2 se lient aux sites de liaison à haute et à faible affinité sur le CVN2 dimérique. Le peptide HA dimannosylé est également lié aux deux sites de liaison de faible affinité à une molécule modifiée de CVN2, qui porte un site de haute affinité pour le ligand respectif et mutée pour remplacer une liaison disulfure stabilisatrice dans la poche de liaison aux glucides, confirmant ainsi la liaison multivalente. La liaison de l’HA est démontrée à un site de liaison à haute affinité du pseudo-anticorps CVN2 à une constante de dissociation (KD) de 275 nM qui neutralise davantage le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) par oligomérisation. La corrélation du nombre de ponts disulfure dans CVN2 permuté de domaine, qui sont diminués de 4 à 2 en substituant les cystines en paires de résidus polaires d’acide glutamique et d’arginine, entraîne une affinité de liaison réduite à l’HA. Parmi les interactions les plus fortes, Ebola GP1,2 est lié par CVN2 avec deux sites de liaison de haute affinité dans la gamme nanomolaire inférieure utilisant le glycane d’enveloppe sans domaine transmembranaire. Dans la présente étude, la liaison de la glycoprotéine de pointe (S) monomère multispécifique au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) est mesurée à K D = 18,6 μM par rapport à la nanomolaire KD à ces autres pointes virales, et via son domaine de liaison au récepteur dans la gamme molaire moyenne μ.

Introduction

L’activité antivirale associée à la tetherine est induite par l’interféron-α, et elle comprend des attaches à base de protéines, qui conduisent à la rétention de virions entièrement formés sur les surfaces cellulaires infectées1. La nécessité de la glycosylation de l’attache dans l’inhibition de la libération du virus demeure incertaine, ce qui implique l’importance des profils de glycosylation sur les glycanes exprimés par recombinaison pour les études in vitro 1,2, qui dépend de la conformation (dans le cas du virus de la grippe) de l’hémagglutinine HA 3,4

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Protocole

Pour la présente étude, une protéine de fusion SUMO (modificateur de type ubiquitine) à petite ubiquitine CVN a été utilisée dans des tests immuno-enzymatiques au lieu de CV-N et convient aux tests cellulaires. La protéine HA H3 recombinante du virus de la grippe A pleine longueur est obtenue commercialement (voir le tableau des matières) ou exprimée dans des lignées cellulaires HEK293 de mammifères et des cellules d’insectes infectées par le baculovirus selon les protocoles standard12. La protéine de pointe Wuhan-1 est exprimée dans les cellules HEK293 de mammifères. La synthèse de peptide monomannosylé (MM) et de peptide dima....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Résultats

Une molécule CVN2L0 dimérique échangée de domaine est testée pour se lier à la région supérieure HA dans trois expériences SPR distinctes et l’affinité de liaison est présentée en valeurs KD. Le domaine B est supposé comprendre les sites de liaison H, qui sont affectés par le remplacement d’une liaison disulfure en résidus ioniques, et le domaine A forme L10,18. Les injections simples de CVN2L0 et les variantes V2 (trois ponts disulfure) et V5 (deux po.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Discussion

L’affinité de liaison de CV-N est corrélée avec le nombre de sites de liaison fonctionnels [2H sur les domaines B et 2L sur le(s) domaine(s) A lorsqu’ils sont conçus comme dimères permutés de domaine]. Une variante avec une affinité de liaison altérée (CVN2L0-V2, un pli stable homodimérique de CV-N comprenant un pont disulfure) est exprimée dans E. coli, purifiée et testée positivement pour la liaison à la protéine HA (H3N2) en utilisant SPR10, et montre un changement conformationnel lors.......

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Déclarations de divulgation

L’auteur n’a rien à divulguer.

Remerciements

L’auteur remercie le Dr Christian Derntl du Département de biotechnologie et de microbiologie de la TU Wien et du Département de médecine III, Division de néphrologie et de dialyse de l’Université de médecine de Vienne, en particulier le Dr Markus Wahrmann pour son soutien technique et scientifique. L’expression des protéines dans les cellules de mammifères a été soutenue par le Département de biotechnologie de l’Université des ressources naturelles et des sciences de la vie (BOKU) de Vienne. L’auteur tient à exprimer sa profonde gratitude au Dr Nico Dankbar de XanTec bioanalytics à Düsseldorf, en Allemagne, pour ses discussions scientifiques utiles sur la réalisation....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Ä ; kta primeplusCytiva
Amicon tubesMerckC7715
AmpillicinSigma-AldrichA5354
Beckmann Coulter Cooler Allegra X-30Rcentrifugeuse Beckman CoulterB06320
Épandeur de cellulesSigma-AldrichHS86655argent acier inoxydable, bar L 33  ; mm
Oligos d’ADN personnalisésSigma-AldrichOLIGO
Gensynthèse personnaliséeGenScript#1390661  ;vecteur de clonage : pET27b(+)  ;
Cytiva  ; HBS-EP+ Tampon 10, 4x50mLThermo Scientific50-105-5354
Dionex UlitMate 3000Thermo ScientificIQLAAAGABHFAPBMBFB
Dpn I enzyme de restriction (10 U/&mu ; L)  ;Fisher ScientificER1701
DTTMerckDTT-RO
EDCMerck39391
EDTAMerckE9884
Eppendorf Safe-Lock TubesEppendorf30120086
Eppendorf Safe-Lock TubesEppendorf30120094
Eppendorf  ; Minispin  ; et Microcentrifugeuse personnelle MiniSpin PlusSigma-AldrichZ606235
ÉthanolMerck51976
Éthanolamine HClMerckE6133
Falcon 50 ml Tubes à centrifuger coniquesFisher Scientific14-432-22
Falcon 14 mL Tube à essai en polystyrène à fond rond, avec capuchon à pression, stérile, 25/paquetCorning 352057
GlucoseMerckG8270
Glycine HClMerck55097
HA H3 protéineAbcamab69751
HEPESMerckH3375
His-select Ni2+MerckH0537
ImidazoleMerckI2399
IPTGMerckI6758
Kanamycine ASigma-AldrichK1377
Kromasil 300-5-C4Nouryon
LB géloseMerck52062
LB géloseMerck19344
LB LennoxMerckL3022
LysozymeMerck10837059001
Chlorure de magnésiumMerckM8266
Sulfate de magnésiumMerckM7506
NaH2P04MerckS0751
NanoDrop UV-Vis2000c spectrophotomètreThermo ScientificND2000CLAPTOP
NaOHMerckS5881
NHSMerck130672
NZ amine ( hydrolysat de caséine)MerckC0626
PBSMerck806552
MidiTrap G-10Sigma-AldrichGE28-9180-11
PeptoneMerck70171
pET11aMerck Millipore (Novagen)69436  ;
PMSFMerckPMSF-RO
QIAprep Spin Miniprep Kit (1000)Qiagen27106X4
Reichert Software Package Autolink1-1-9Reichert
Reichert SPR SR7500DC Dual Channel SystemReichert
Scrubber2-2012-09-04 pour l’analyse de donnéesReichert
SDSKit de
avec plasmide de contrôle pUC18Stratagene#200518
Chlorure de sodimMerckS9888
Acétate de sodium. TrihydrateMerck236500
Puce de capteur SPR C19RBDHC30MXanTec bioanalyticsSCR C19RBDHC30M
Puce de capteur SPR CMD500DXanTec bioanalyticsSCR CMD500D
Sterilin Standard 90mm Boîtes de PétriThermo Scientific101R20
TBSMerckT591210x, solution
Triton-X100MerckT8787
TryptoneMerck93657
Tween20MerckP1379
Vortex-Genie 2 MélangeurMerckZ258423
X-galMerckXGAL-RO
XL1-Blue Supercompetent CellsStratagene#200236
Extrait de levureMerckY1625
mutagénèse dirigée 11667289001

Références

  1. Perez-Caballero, D., et al. Tetherin inhibits HIV-1 release by directly tethering virions to cells. Cell. 139 (3), 499-511 (2009).
  2. Waheed, A. A., Gitzen, A., Swiderski, M., Freed, E. O. High-mannose but not complex-type glycosylation of tetherin i....

Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.

Réimpressions et autorisations

Étiquettes

Ingénierie d'agents antivirauxliaison à l'hémagglutininedimère de cyanovirine-Npeptides mannosylésglycoprotéines d'enveloppe viraleinteraction protéine-ligandbiosensoring SPRliaison à haute affinitéexpression de protéines recombinantes