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Articolo metodologico

Una quantitativa Dot Blot Assay AAV titolazione e suo uso per la valutazione funzionale di Virus Adeno-associato Assembly-attivazione proteine

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DOI:

10.3791/56766

12 giugno 2018

In questo articolo

Sommario

Questo manoscritto dettagli un saggio di macchia semplice puntino per quantificazione dei titoli del virus adeno-associato (AAV) e la sua applicazione per studiare il ruolo dell'Assemblea-attivazione proteine (AAP), una nuova classe di proteine virali non strutturali, trovate tutte le AAV sierotipi, nel promuovere l'assemblaggio di capsidi derivato da sierotipi AAV cognati ed eterologi.

Abstract

Mentre virus adeno-associato (AAV) è ampiamente accettata come un vettore di attraente per la terapia genica, serve anche come un virus di modello per la comprensione della biologia del virus. Sotto questo aspetto, la recente scoperta di una proteina AAV non strutturali, chiamata proteina d'attivazione assembly (AAP), ha gettato nuova luce sui processi coinvolti nell'assemblaggio delle proteine del capside virale VP in un capside. Anche se molti sierotipi AAV richiedono AAP per assemblaggio, recentemente abbiamo riferito che AAV4, 5, e 11 sono eccezioni a questa regola. Inoltre, abbiamo dimostrato che AAPs e assemblati capsidi di diversi sierotipi di localizzano a diversi compartimenti subcellulari. Questa eterogeneità imprevista nella proprietà biologiche e ruoli funzionali di AAPs tra diversi AAV sierotipi sottolinea che l'importanza degli studi su AAPs derivata da diversi sierotipi. Un saggio di macchia semplice puntino per quantificazione AAV e la sua applicazione per valutare la specificità di dipendenza e sierotipo AAP nell'assembly del capsid i dettagli di questo manoscritto. Per dimostrare l'utilità di questo test di dot blot, abbiamo precisato per caratterizzare capside assembly e AAP dipendenza di serpente AAV, un rettile precedentemente atipico AAV, così come AAV5 e AAV9, che precedentemente sono stati indicati per essere indipendente dalla AAP e AAP-dipendente sierotipi, rispettivamente. L'analisi ha rivelato che il serpente AAV capside assembly richiede serpente AAP e non può essere promosso da AAPs da AAV5 e AAV9. L'analisi inoltre ha mostrato che, a differenza di molti il comune sierotipo AAPs che promuovere l'Assemblea del capside eterologo da cross-complementazione, serpente AAP non promuovere l'Assemblea di capsidi AAV9. Inoltre, ci mostra che la scelta di nucleasi influisce in modo significativo la lettura del test dot blot, e così, scegliendo un enzima ottimo è fondamentale per una valutazione positiva dei titoli di AAV.

Introduzione

Virus adeno-associato (AAV) è un virus a DNA piccolo, senza involucro, a singolo filamento con un genoma di circa 4,7 kilobasi (kb). Il genoma AAV contiene Apri-reading frame (ORF) per i geni rep e cap . Nel 2010, una precedentemente non identificata nonstructural proteina codificata da un ORF + 1 telaio-spostato all'interno del gene di tappo AAV2 fu scoperto da Sonntag et al e trovata a giocare un ruolo critico nell'assemblaggio di proteine monomeriche AAV2 del capside VP in un virale capside1. Questa nuova proteina è stata nominata proteina d'attivazione assembly (AAP) dopo il suo ruolo nella promozione del....

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Protocollo

Nota: Le ricette per le soluzioni e il buffer necessario per questo protocollo sono fornite nella tabella 1. Il protocollo descritto di seguito è per il saggio di macchia VP-AAP cross-complementazione puntino a studiare i ruoli delle proteine AAP nell'assemblaggio del capside. Il metodo per il dosaggio di macchia quantitativa puntino più generico per la titolazione di vettore AAV purificata è spiegato nella sezione Risultati rappresentante .

1. costruzione di VP3, AAP e Rep AAV2 esprimendo plasmidi

  1. Costruzione di pCMV-AAVx-VP3 (x = sierotipi)
    1. PCR-amplificare l'intero OR....

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Risultati

Un risultato rappresentativo dei quantitativi dot blot per quantificazione delle scorte di vettore AAV purificate prodotta su larga scala è illustrato nella Figura 1. Con questa analisi di macchia del puntino, il titolo di uno stock di vettore di double-stranded AAV2G9-CMV-GFP è stato determinato. Il vettore è stato purificato mediante due turni di cloruro di cesio (CsCl) ultracentrifugazione di pendenza di densità seguita da dialisi come descritto in precede.......

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Discussione

In questo rapporto, l'utilità di analisi blot quantitativo dot per studiare AAV AAPs e il loro ruolo nell'assembly del capsid è descritto. Conoscenze acquisite da questi studi possono fornire approfondimenti dettagliati nelle differenze innate nel processo di assemblaggio del capside AAV ed il ruolo funzionale di AAPs tra diversi sierotipi. A questo proposito, il punto croce-complementazione AAV VP3-AAP blot analisi ha rivelato che serpente AAV VP3 visualizzato una rigorosa dipendenza il co-espressione di sue cognate AAP.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Ringraziamenti

Vi ringraziamo di averci fornito il plasmide pEMBL-CMV-GFP Xiao Xiao presso la University of North Carolina a Chapel Hill. Ringraziamo Christopher Cheng e Samuel J. Huang per una lettura critica del manoscritto. Questo lavoro è stato supportato dal servizio di sanità pubblica concede (NIH R01 NS088399 e T32 EY232113).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
BenzonaseMilliporeSigma1016970001indicato come Serratia marcescen endonucleasi nel testo principale.
La DNasi IRoche4716728001indicata come DNasi I enzima A nel testo principale.
La DNasi IInvitrogeno18047019indicata come DNasi I enzima B nel testo principale.
DNasi INew England BiolabsM0303LIndicato come DNasi I Enzima C nel testo principale.
microcentrifuga con O-ring da 1,5 mL Corning430909
Provette per microcentrifuga da 1,5 mLThermo Fisher Scientific05-408-129
Provetta conica in polipropilene da 15 mLCorning352097
3 M Acetato di sodioTeknovaS0298
Provetta conica in polipropilene da 50 mLCorning430291
Cellule AAV-293Agilent240073linea cellulare HEK-293 ottimizzata per il confezionamento di virioni AAV.
AccuGENE 0,5 M EDTA SoluzioneLonza51234
AccuGENE 1 M Tris-HCl pH 8,0Lonza51238
AccuGENE 10% SDSLonza51213
AccuGENE 1X TE TamponeLonza51235
Apparecchio Bio-RAD1706545
Albumina sierica bovinaMilliporeSigmaA3294
Cell LifterCorning3008
CloroformioMilliporeSigma372978
Kit estrattore di DNAWako Pure Chemical Industries295-50201Questo viene utilizzato per macchie quantitative su virus purificato. In ogni fase utilizziamo solo metà volume di tutti i reagenti consigliati per lo schema di protocollo 2 nel manuale fornito dal produttore.
Dulbecco' s Eagle modificato Medio (DMEM)-alto glucosio (4,5 g/L)Lonza12-614F
ElectroMAX DH10B CellsThermo Fisher Scientific18290015
Ethanol 200 ProofDecon Labs2716
Siero fetale bovinoVWR1500-500
Ficoll 400Alfa AesarB22095Indicato come polisaccarosio 400.
Microscopio a fluorescenzaZeissAxiovert 40 CFL
GlicogenoRoche10901393001
Spermatozoi di aringhe DNAInvitrogen15634-017
Provette di ibridazioneThermo Fisher Scientific13-247-150
ImageQuant TLGE Healthcare Life SciencesImageQuant TL
L-glutammina 200 mMLonza17-605E
Cloruro di magnesio esaidratoMilliporeSigmaM0250
MicroPulser ElectroporatorBio-Rad1652100
Mini colonne di DNA a rotazione rapidaMilliporeSigma11814419001
pAAV-RC2 VectorCell Biolabs IncVPK-422
Penicillina/Streptomicina 10K/10KLonza17-602E
salina tamponata con fosfatoLonza17-516F
Cassetta di esposizione al fosforoGE Healthcare Life SciencesVari
schermi di imaging al fosforoGE Healthcare Life SciencesVari
plasmidi Maxi KitQIAGEN12162
Platino Pfx DNA polimerasiInvitrogen
PolietilenimminaPolysciences Inc23966-2
PolivinilpirrolidoneMilliporeSigmaP5288
Prime-It II Kit di etichettatura del primer casualeAgilent Technologies300385
Primer AAP Forward (N25 nucleotidi dal 4° nucleotide nell'AAP ORF, RE1 è un sito enzimatico di restrizione per il clonaggio): CTAA-RE1-CACCATGGACTACAAGGA
CGACGATGACAAA-N25
MilliporeSigmaCustom Primer
Primer AAP Reverse (N25 è l'ultimo 25 nucleotidi dell'AAP ORF, RE2 è un sito enzimatico di restrizione per il clonaggio): TCTT-RE2-N25MilliporeSigmaCustom Primer
Primer VP3 Forward (N25 i primi 25 nucleotidi dell'ORF VP3, RE1 è un sito enzimatico di restrizione per il clonaggio): CTAA-RE1-CACC-N25MilliporeSigmaCustom Primer
Primer VP3 Reverse (N25 sono gli ultimi 25 nucleotidi dell'AAP ORF, RE2 è un sito enzimatico di restrizione per la clonazione): TCTT-RE2-N25MilliporeSigmaCustom Primer
Proteinasi K SoluzioneInvitrogen25530-049
Enzimi di restrizioneNew England BiolabsVari
spermatozoi di salmone DNAInvitrogen15632011
Pipette sierologicheThermo Fisher Scientific13-678-11D / 13-678-11E / 13-678-11
Cloruro di sodioThermo Fisher ScientificS271-10
Citrato di sodio Diidrato tribasicoMilliporoSigmaC8532
T4 DNA polimerasiNew England BiolabsM0203L
TermociclatoreEppendorf6321000515
Piastra trattata con coltura tissutale Corning a 6 pozzetti
Tris BaseThermo Fisher ScientificBP152-5
Tifone FLA 7000GE Healthcare Life Sciences28955809
Phenol Invitrogen15513-047
UV CrosslinkerSpectrolineXLE-1000Optimal, che fornisce un dosaggio di energia UV di 120 mJ/cm2.
membrana con sonda ZetaBio-RAD162-0165
Provette per Soluzione 11708013353046 Viene utilizzata la modalità UV Crosslinker

Riferimenti

  1. Sonntag, F., Schmidt, K., Kleinschmidt, J. A. A viral assembly factor promotes AAV2 capsid formation in the nucleolus. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (22), 10220-10225 (2010).
  2. Sonntag, F., et al. The assembly-activating protein p....

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Ristampe e permessi

Tag

Proteina di attivazione dell'assemblaggioassemblaggio del capsidequantificazione di AAVtrattamento con nucleasirecupero di particelle viralistandard di DNA plasmidicotampone di ibridazionerilevamento con contatore Geiger