פרוטוקול תפוקה גבוהה עבור הערכה תפקודית של הפעלה מחדש יעיל HIV ואישור של הפרו-וירוס החבויים תיאר, המיושם על ידי בדיקת ההשפעה של התערבויות ב- HIV שעתוק, שחבור. התוצאות נציג השפעת השהיית היפוך סוכנים על שעתוק מונחה-LTR, החדרת הינם מסופקים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פרוטוקול תפוקה גבוהה עבור הערכה תפקודית של הפעלה מחדש יעיל HIV ואישור של הפרו-וירוס החבויים תיאר, המיושם על ידי בדיקת ההשפעה של התערבויות ב- HIV שעתוק, שחבור. התוצאות נציג השפעת השהיית היפוך סוכנים על שעתוק מונחה-LTR, החדרת הינם מסופקים.
HIV נותר ללא מרפא בשל קיומה של מאגר של תאים זה בנמלים טופס החבויים ויציבה של הנגיף, אשר נשאר בלתי נראה המערכת החיסונית, לא מכוון על ידי טיפול תרופתי הנוכחי (עגלה). שעתוק ו שחבור הוכחו לחזק את השהיה HIV-1 בנח תאי CD4 + T. היפוך של השהיה על ידי שימוש השהיה סוכנים היפוך (LRAs) הגישה "הלם ולהרוג" נחקר בהרחבה, בניסיון לטהר את המאגר הזה, אבל עד כה לא הראה כל הצלחה בניסויים קליניים עקב חוסר התפתחות נאותה קטנים מולקולות יכול ביעילות perturb את המאגר הזה. פרוטוקול המובאת כאן מספק שיטה אמינה ויעילה הערכת השהיה היפוך סוכנים (LRAs) ב- HIV שעתוק של שחבור. גישה זו מבוססת על השימוש הכתב צבע כפול מונחה משמאל לימין בו זמנית יכול למדוד את ההשפעה של חשבון גמלאות אישי על שעתוק ו שחבור על ידי cytometry זרימה. הפרוטוקול המתואר כאן מספיקה עבור תאים חסיד, כמו גם את התאים ההשעיה. זה שימושי לבדיקת מספר רב של תרופות במערכת תפוקה גבוהה. השיטה היא טכנית פשוטה ליישום וחסכונית. בנוסף, השימוש של cytometry זרימה מאפשר להערכת הכדאיות התא, ובכך תרופות רעילות באותו זמן.
למרות טיפול תרופתי ארוך טווח יעיל, HIV נמשכת במצב נסתר כמו provirus משולב בזיכרון CD4 + T תאים1. המבנה כרומטין של HIV-1 5' מסוף זמן חוזר (משמאל לימין) יזם שינויים epigenetic היסטון מתילציה ו deacetylation על ידי ה-DNA methyltransferases (DNMT) ו היסטון deacetylases (HDAC) הם מנגנוני חשוב המוביל דיכוי גנים ברמת השעתוק ובכך השהיה פוסט-אינטגרציה2,3. מגוון גדול של סוכנים היפוך השהיה (LRAs) נחקר על היעילות שלהם לעודד ייצור וירוס במבחנה, לחשוף ויוו מן נגוע מנוחתו CD4 + T תאים4,5,6,7 ,8. בין LRAs נבדק, HDACi (מעכבי HDAC), מעכבי bromodomain ההימור (בו בטיס) זירוז כרומטין decondensation ושחרור של b גורם התארכות שעתוק חיובי (P-TEFb) בהתאמה, שמוביל הבאים להקל על תעתיק דיכוי-5' LTR והפעלה של HIV ביטוי9,10,11,12,13. עם זאת, סדר הגודל של הפעלה מחדש מושגת על ידי אלה LRAs היה מוגבל רק עלייה צנועה הקשורים תא unspliced HIV mRNA (אותנו RNA), מעידה על שעתוק ויראלי, נצפתה ex-vivo14,15. חשוב לציין, LRAs אלה גם נכשל לזירוז ירידה בשכיחות של תאים נגועים לחשוף.
הביטוי HIV עשוי מוגבלת עוד יותר באמצעות splicing לא יעיל16 , כמו גם פגמים גרעיני הייצוא של הכפל משולבים HIV RNA (MS RNA)17. לפיכך, נדרשים זיהוי שיעורים חדשים של LRAs זה יותר חזקות והוא יכול להשפיע על היבטים שונים של נגיף אינטגרציה שלאחר הייצור. בנוסף, נדרש הפיתוח של מבחני הרומן המסייעים הגדרת תרכובות האופטימלית להפוך ביעילות את זמן השהיה.
. הנה, פרוטוקול מוצג, אשר משתמשת בגישה תפוקה גבוהה להערכה תפקודית של ההשפעה של התערבויות על שעתוק מונחה HIV LTR ו שחבור. בקצרה, דואלי מונחה-LTR חדש צבע הכתב מערכת pLTR.gp140/EGFP. RevΔ38/DsRed (איור 1) משמש כדי להעריך HIV הפעלה מחדש על ידי cytometry זרימה. כתבת פלורסנט, הביטוי של HIV unspliced mRNA (4kb) מוביל לביטוי משופרת חלבון פלואורסצנטי ירוק (EGFP), ואילו הביטוי של mRNA משולבים (2 kb) יוביל ביטוי חלבון פלואורסצנטי Discosoma sp. אדום (DsRed). בקצרה, השתמשנו של חלבון כימרי פלורסנט Env-EGFP, gp140unc. ? EGFP, איפה רצף קידוד של EGFP בוצעה במסגרת עם צורה cleaved האו ם, קטום של המעטפה (מעטפה). הוכנסו שינויים כדי ablate האתר המחשוף מונע את הדיסוציאציה של מעטפה עבה לתוך gp120, gp41-EGFP, וכדי לעגל את החלבון gp160 לפני התחום transmembrane יצירת אנלוגי Env מסיסים, המאפשרת את הקיפול הנכון, ביטוי של EGFP. על הביטוי בתוך תא, Rev. רגישה את הגרעין איפה זה שמתווכת גרעיני cytoplasmic הייצוא של 4 kb env mRNA דרך האינטראקציה עם הרכיב להגיב rev (הכנה). העיגול של מעטפה לא מתפשרים על הכנה, הנמצא בין gp120, gp41 A7 3' אחוי באתר. במערכת זו, החדרת ב- HIV-1 אחוי התורם 4 (SD4), אחוי מקבל 7 (SA7) תוצאות בייצור של 2 קילובתים mRNA קידוד חלבון Rev פונקציונלי נקטע בנקודת חומצת אמינו 38 דבוקה חלבון פלואורסצנטי DsRed, RevΔ38-DsRed. בקצרה, DsRed הוכנס לתוך אקסון 2nd של Rev-חומצת אמינו 38 מאת חפיפה סיומת18. כדי להקל על הייצוא הגרעין של unspliced mRNA, וקטור ביטוי בתרבית של קידוד Rev (pCMV-RevNL4.3) היה שותף transfected עם הבונה כתב פלורסנט (איור 2). המבנה הזה, כתב ייחודי המתוארים כאן הוא שימושי תפוקה גבוהה הערכה של HIV שעתוק שחבור, ללא הצורך להשתמש וקטורים ויראלי.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הערה: נהלי שכפול, שינוי, רצף הם דנו במקום18,19. הפרוטוקולים בזאת מתחילים מ תקנים של הווקטורים בתרבית של הביטוי (איור 3).
1. תרביות תאים תאים HEK293T עם כתבת צבע כפול לבנות
2. טיפול Transfected HEK293T תאים עם השהיה היפוך סוכנים
הערה: לפני כל assay, לקבוע מצב פיזיולוגי כל איירה על ידי מדידת הכדאיות של התאים לאחר חשיפה למינון גבוה ונמוך של התרופה עם תא התפשטות וזמינותו.
3. צביעת תאי Transfected עם הכדאיות ניתן לתיקון צבע לניתוח Cytometry זרימה
התראה: הסרת תאים מתים ופסולת חיוני כדי למנוע תוצאות חיוביות שגויות וכדי להשיג תוצאות באיכות הגבוהה ביותר.
4. EGFP ומדידות DsRed על ידי Cytometry זרימה וניתוח נתונים
הערה: לנתח HIV שעתוק (% EGFP) ו- splicing (% DsRed) על cytometer זרימה. לסנן את הדגימה לפני ההפעלה עם תא-מסננת 70 μm או 100 μm רשת ניילון כדי להימנע שחוסמים את הזרבובית.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
נציג התוצאות מוצגות באיור 5 עבור הביטוי של HIV-1 unspliced (EGFP), משולבים המוצרים (DsRed) בעקבות טיפול עם מעכבי bromodomain JQ1. הן JQ1(+) והן בלשכת המידע לתיירים הגדילה משמעותית את אחוז התאים לבטא EGFP (FC 2.18 ו 4.13 מעל דימתיל סולפוקסיד בהתאמה; n = 3) מעידה על תעתיקים unspliced. יתר על כן, JQ1(+) גדל באופן משמעותי את אחוז התאים לבטא DsRed (46.6 FC מעל דימתיל סולפוקסיד) כמו גם היחס משולבים המוצר (7.37 FC מעל דימתיל סולפוקסיד) לרמה דומה מידה (FC 59.6 ו 5.83...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
לאור הקושי במדידת הפעלה מחדש וירוס ex-vivo, מגוון רחב של במבחנה מודלים שפותחו במהלך הזמן ללימוד השהיה HIV כולל לחשוף נגוע תא T-קווים (J-השרירים, ACH2, U1), מודלים העיקרי של דלקת סמויה של נח ( מודלים O'Doherty, לוין, גרין, Spina) או תאי CD4 + T מופעל מראש (Sahu, מריני, Planelles, Siliciano, מודלים Karn) עם יחיד עגול או שכפול כתב מוכשר וירוסים22. המודל התנאים הפיזיולוגיים של HIV השהיה ב נח CD4 + T תאים, מערכות כתב פלורסנט כפול התפתח כמו הכתבת RGH (אדום-ירוק-HIV) שפותחה על ידי הקבוצה של איוון סדוסקי ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים אין לחשוף.
עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט גרנט APP1129320, תוכנית מענק APP1052979 NHMRC של אוסטרליה. אנו מודים ד ר אדם וויטלי, ד ר מרינה אלכסנדר, ד ר ג'ני ל' אנדרסון ולי י' מישל על מתן בונה חיוני וייעוץ סיומו המוצלח של עבודה זו. אנו מודים גם הצוות DMI זרימה מתקן עבור שלהם ייעוץ וסיוע נדיב בשמירה על cytometer זרימה השתמשו במחקר זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| <תרבית תאים חזקה> | |||
| HEK293T (תאי כליה עובריים אנושיים) | ATCC | CRL-3216 | משכפל וקטורים הנושאים את אזור השכפול SV40. |
| Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM 1x + GlutaMAX-I) | Gibco | 10569-010 | + 4.5 גרם/ליטר D-גלוקוז + 110 מ"ג/ליטר נתרן פירובט |
| סרום בקר עוברי | Gibco | 10099-141 | מקור אוסטרליה |
| פניצילין-סטרפטומיצין | Sigma | P4458 | |
| תמיסת מלח פוספט בופר (DPBS) של Dulbecco, ללא סידן, ללא מגנזיום | Gibco | 14190-136 | |
| כתם כחול טריפאן, 0.4% | גיבקו | 15250 | |
| טריפסין-EDTA (0.05%), פנול אדום | גיבקו | 25300054 | |
| ליפופקטמין 2000 | Invitrogen | 11668-019 | מגיב טרנספקציה ליפידים |
| Opti-MEM I (1x) סרום מופחת בינוני | Gibco | 31985-070 | בינוני ללא סרום |
| NucleoBond Xtra Maxi | Marcherey-Nagel | 740414.50 | |
| pEGFP-N1 פלסמיד | Clontech (TaKaRa) | 6085-1 | ביטוי של EGFP בתאי יונקים, מקדם CMVIE. |
| pDsRed-Express-N1 | Clontech (TaKaRa)632429 | ביטוי של DsRed-Express בתאי יונקים, מקדם CMVIE. | |
| pLTR.gp140/EGFP. RevD38/DsRed | Addgene | 115775 | |
| pCMV-RevNL4.3 | Addgene | 115776 | |
| pCMV-Tat101AD8-Flag | Addgene | 115777 | |
| דימתיל סולפוקסיד (DMSO) | Millipore | 67-68-5 | |
| JQ1(+) | Cayman Chemical | 11187 | מלאי ב-10 מ"מ ב-DMSO; ריכוז עבודה 1 μ M |
| JQ1(-) | Cayman Chemical | 11232 | מלאי ב-10 מ"מ ב-DMSO; ריכוז עבודה 1 μ M |
| Phorbol Myristate Acetate (PMA) | Sigma-Aldrich | 16561-29-8 | מלאי ב-100 μ גרם/מ"ל ב-DMSO; ריכוז עבודה 10 ננומטר |
| Phytohaemagglutinin (PHA) | Remel | HA15/R30852701 | מלאי ב-1 μ g/μ L ב-PBS; ריכוז עבודה 10 μ גר'/מ"ל |
| Vorinostat (VOR) | Cayman Chemical | 10009929 | מלאי ב-10 מ"מ ב-DMSO; ריכוז עבודה 0.5 μ M |
| Panobinostat (PAN) | TRC | P180500 | מלאי ב-10 מ"מ ב-DMSO; ריכוז עבודה 30 ננומטר |
| CellTiter 96 AQueous One Solution Cell Proliferation Assay | Promega | 63581 | |
| Venor GeM Classic | Minerva Biolabs | 11-1100 | Mycoplasma Detection Kit, מבוסס PCR |
| <חזק>שם | <חזק>חברה | מספר קטלוגי | הערות |
| Flow cytometry reagents | |||
| LSR Fortessa | BD Biosciences | Flow Cytometer (4 לייזרים-כחול, אדום, סגול וצהוב) | |
| LSR II | BD Biosciences | ציטומטר זרימה (3 לייזרים-כחול, אדום וסגול) | |
| LIVE / DEAD ניתן לתיקון קרוב ל- IR מת ערכת כתמי תאים | Life Technologies | L34976 | צבע כדאיות: לעירור של 633 או 635 ננומטר, 400 בדיקות. רכיב A ו-B מסופקים שניהם בערכה. |
| סרום בקר אלבומין | סיגמא | A2153 | |
| EDTA 0.5M pH8 | Gibco | 15575-038 | |
| תמיסת פורמלדהיד 37/10 (37%) | Chem-Supply | FA010 | |
| BD FACS Diva CS& T מחקר חרוזים | BD Biosciences | 655050 | חרוזי כיול |
| Sphero קשת חלקיקי כיול (8 פסגות) | BD Biosciences | 559123 | 3.0 - 3.4 מ"מ |
| תמיסת נדן | Chem-Supply | SA046 | 90 גרם NaCl ב 10 ליטר מים |
| HAZ-כרטיסיות | אורח רפואי | H8801 | טבליות שחרור כלור לחיטוי |
| דקון 90 | Decon Laboratories Limited | N / A | חומרי ניקוי מרוכזים של ציטומטר זרימה. פתרון עבודה Decon 90 5%. |
| נתרן היפוכלוריט (תמיסה של 12-13%) | Labco | SODHYPO-5L | חומרי ניקוי מרוכזים של ציטומטר זרימה. תמיסת עבודה אקונומיקה 1%. |
| 7x | MPBio | IM76670 | חומרי ניקוי מרוכזים של ציטומטר זרימה. פתרון עבודה 7x 1%. |
| <חזק>שם< | חזק>חברה | <חזק>מספר קטלוגי | <חזק>הערות |
| <חזק>חומרים | |||
| צלוחיות תרבית רקמות (75 ס"מ2, צוואר משומר, כובע מאוורר) | קורנינג | 430641U | |
| צלחות תרבית רקמות (96 תחתית שטוחה היטב עם מכסה) | Costar | 3599 | |
| צלחות תרבית רקמות (96 באר V-bottom ללא מכסה) | Costar | 3896 | |
| צינורות צנטריפוגה (10 מ"ל) | SARSTEDT | 62.9924.284 | 100x16 מ"מ |
| צינורות צנטריפוגה (50 מ"ל) | CellStar | 227261 | 30x115 מ"מ |
| צינורות מיקרוצנטריפוגה (1.5 מ"ל) | Corning Axygen | MCT-150-C | |
| סרולוגי פיפטה סטרילית (25 מ"ל), | סטרילית קורנינג | CLS4489-200EA | |
| (10 מ"ל), | קורנינג | CLS4488-200EA | |
| (5 מ"ל), | של קורנינג | CLS4487-200EA | |
| (50 מ"ל), | קורנינג | CLS4470-200EA | |
| 5 מ"ל עם מכסה מסננת תאים | קורנינג | 352235 סגנון 12 x 75 מ"מ, 70 מ"מ | |
| רשת ניילון | SEFAR | 03-100/32 | 100 מ"מ |
| Titertube מבחנות מיקרו, | צינורות מיקרופקס | BIO-RAD | 2239391 |
| 5 מ"ל מבחנת פוליסטירן תחתונה עגולה, ללא מכסה | Corning | 352008 | 12x75 מ"מ |
| מכסי הצמד למבחנות 12x75 מ"מ | Corning | 352032 | |
| תא ספירה, נויבאואר שיפר את פסיקת הרשת הכפולה, קו בהיר (Haemocytometer, LO-Laboroptik) | ProSciTech | SVZ4NIOU | ריבועים גדולים בגודל 3x3 של 1 מ"מ2; עומק 0.100 מ"מ; נפח 0.1 מ"ל; שטח מינימלי 0.0025 מ"מ2 |
| Coverslips (Menzel-Glä סר) | Grale Scientific | HCS2026 | 20 x 26 מ"מ |
| מיקרוסקופ | Nikon TMS | 310528 | |
| צנטריפוגה 5810R מקוררת | Eppendorf | 5811000487 | עם רוטור A-4-81 כולל מתאמים לצינורות חרוטיים של 15/50 מ"ל |
| קורא מיקרו-צלחת FLUOstar Omega | BMG Labtech | N/A | קורא צלחות לבדיקת התפשטות תאים. מסנן 490 ננומטר. |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Softwares | |||
| FACS Diva | BD Biosciences | Flow תוכנית איסוף וניתוח נתונים של ציטומטר זרימה, גרסה 8.0.1 | |
| FlowJo | FlowJo | FlowJo 10.4.2 | תוכנית ניתוח נתונים של ציטומטר זרימה, FlowJo Engine v3.05481 |
| Omega | BMG Labtech | FLUOstar בקרת קורא מרובה משתמשים, גרסה 5.11 | |
| Omega - ניתוח נתונים | BMG Labtech | MARS | FLUOstar ניתוח נתונים, גרסה 3.20R2 |
| Microsoft Excel | Microsoft | Excel:mac 2011 | version 14.0.0 |
| Prism | GraphPad | Prism 7 | גרסה 7.0c |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.