方法論記事

ルシフェラーゼを用いたウイルス定量のためのサンプル調製

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2026年9月30日

この記事について

要約

1. サンプルの調製 タイトレーション用のルシフェラーゼ発現ウイルス(ここでは例としてVSV∆51-Fluc)を含むサンプルを入手し、96ウェルプレートに分注する。あるいは、96ウェル組織培養プレートで感染を行い、上清を直接使用する。 標準曲線を記入するため、2列分は未処理のままにしておく。96ウェルプレートで直接実験を行う場合は、実験終了時(感染後40時間)にタイトレーションを行うか、-80 °Cで保存して後日にタイトレーションを行う。 2. ウイルスタイトレーション用許容細胞の調製 タイトレーションの24時間前に、10%胎児牛血清(FBS)、30 mM 4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)、および1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDulbecco's modified eagle medium(DMEM)中で、2.5 x 10⁵ cells/mlの濃度でVero細胞の懸濁液を調製する。注:本プロトコルではVero細胞を使用しているが、水疱性口炎ウイルス(VSV)感染に適した任意の許容細胞株を使用することが可能である。 マイクロプレートディスペンサーを用いて、96ウェル白色不透明底平底プレートに2.5 x 10⁴ cells(100 μl)を播種する。 プレート1枚あたり12 mlの細胞懸濁液を調製し、さらにプライミング用に5 mlを追加する。 滅菌水50 mlでチューブをフラッシングし、マイクロプレートディスペンサーのカセットを洗浄する。 マイクロプレートディスペンサーのラインに細胞懸濁液を満たし、5 mlの細胞懸濁液を流す。 白色壁の96ウェルプレートの各ウェルに100 μlを分注するプログラムを選択する。分注を行い、追加のプレートが必要な場合は必要に応じて繰り返す。また、不透明底の白色壁プレートを使用する場合は、細胞の状態と密度を確認するため、96ウェル透明底平底プレートの数ウェルにも播種する。 完了後、細胞を元の容器にフラッシングして戻す。チューブに70%エタノール50 mlを流し、続いて温めた滅菌水50 mlを流してカセットを洗浄する。 使用ごとにカセットとチューブが適切に洗浄されていることを確認すること。 加湿5% CO₂インキュベーター中、37 °Cで24時間細胞を培養する。 3. ウイルス標準曲線の調製 Vero細胞に転移させた後の1 mlあたりのプラーク形成単位(pfu)の最終濃度が、10⁸ pfu/ml、10⁷ pfu/ml, 10⁶ pfu/ml, 10⁵ pfu/ml, 10⁴ pfu/ml, 10³ pfu/ml, 10² pfu/ml, および 10¹ pfu/mlとなるように、無血清DMEMでVSV∆51-Flucの標準曲線を調製する。Vero細胞のプレート1枚につき、各濃度の溶液を50 μl(+予備10%)調製する。 注:絶対定量を可能にする標準曲線を作成するには、古典的な手法でルシフェラーゼウイルスストックのタイターを評価する必要がある。それ以外の場合、希釈段階に基づいてウイルスタイターを任意に設定することで、正確なタイター情報なしに相対定量を行うことができる。例えば、標準曲線の最初の希釈を10⁸ウイルス単位とし、続く1/10希釈を10⁷とする。この場合、絶対定量は正確ではないため、あらかじめ決定したサンプルに対する倍率変化として値を表すべきである。 4. 許容細胞へのサンプル上清の転移 透明底96ウェルプレートに播種したVero細胞を光学顕微鏡で観察し、単層が少なくとも95%コンフルエントであることを確認する。 白色壁プレートに播種したVero細胞に、サンプル上清25 μlを転移する。標準曲線用に指定した2列には上清を転移させない。注:これは96チャンネル液体ハンドラーを用いて、1枚のプレートの全ウェルで同時に行うことができる。 8チャンネルまたは12チャンネルのマルチチャンネルピペッターを用いて、ステップ3で調製した標準曲線の各希釈液25 μlを、指定された2列のVero細胞に加える。 室温(RT)にて、430 x gで5分間プレートを遠心分離する。 加湿5% CO₂インキュベーター中、37 °Cで5時間培養する。 Garcia, V., 他ルシフェラーゼ発現組換えウイルスのハイスループットタイター測定。J. Vis. Exp. (91), e51890, doi:10.3791/51890 (2014).

このビデオでは、ルシフェラーゼベースのアッセイを用いてウイルス量を評価するための細胞培養サンプルの調製方法を実演します。遺伝子改変ウイルスを用いて上皮細胞に感染させ、ウイルスの含有上清および標準試料をアッセイウェルに転移し、遠心分離とインキュベーションによってウイルスの侵入を促進させるプロセスについて概説します。ルシフェラーゼの発現をレポーターとして利用することで、発光シグナルの出力に基づいてウイルス濃度を定量することが可能です。

プロトコル

1. サンプルの調製

  1. タイター測定用のルシフェラーゼ発現ウイルス(ここでは例としてVSV∆51-Fluc)を含むサンプルを用意し、96ウェルプレートに移す。あるいは、96ウェルの組織培養プレートで感染を行い、上清を直接使用する。
  2. 標準曲線を組み込むため、2列を未処理のままにする。96ウェルプレートで直接実験を行う場合は、実験終了時(感染後40 hr)にタイターを測定するか、-80 °Cで保存し後日測定する。

2. ウイルスタイター測定用感受性細胞の調製

  1. タイター測定の24時間前に、10%胎児牛血清(FBS)、30 mM 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid(HEPES)、および1%ペニシリン/ストレプトマイシンを含むDulbecco’s modified eagle medium(DMEM)を用いて、濃度2.5 x 105 cells/mlのVero細胞懸濁液を調製する。 
    注意:本プロトコルではVero細胞を使用しているが、水疱性口炎ウイルス(VSV)感染に適した任意の感受性細胞株を使用可能である。
  2. マイクロプレートディスペンサーを用いて、96ウェル白不透明平底プレートに2.5 x 104 cells(100 μl)を播種する。
    1. プレート1枚あたり12 mlの細胞懸濁液を調製し、さらにプライミング用に5 mlを加える。
    2. チューブ内を50 mlの滅菌水でフラッシングし、マイクロプレートディスペンサーのカセットを洗浄する。
    3. マイクロプレートディスペンサーのラインに細胞懸濁液を満たし、5 mlの細胞懸濁液を流す。
    4. 白壁の96ウェルプレートの各ウェルに100 μlを分注するプログラムを選択する。分注を行い、必要に応じて他のプレートでも同様に繰り返す。また、不透明底の白壁プレートを使用する場合は、細胞の状態と密度を確認するため、96ウェル透明平底プレートのいくつかのウェルにも播種する。
    5. 完了後、細胞を元の容器に回収する。チューブ内に50 mlの70%エタノールを流し、続いて50 mlの温めた滅菌水を流してカセットを洗浄する。
    6. 使用ごとにカセットとチューブが適切に洗浄されていることを確認する。
  3. 加湿5% CO2 インキュベーターにて、37 °Cで24時間細胞を培養する。

3. ウイルス標準曲線の作成

  1. Vero細胞に添加した後の1mlあたりのプラーク形成単位(pfu)の最終濃度が、108 pfu/ml、107 pfu/ml, 106 pfu/ml, 105 pfu/ml, 104 pfu/ml, 103 pfu/ml, 102 pfu/ml、および101 pfu/mlとなるように、無血清DMEMを用いてVSV∆51-Flucの標準曲線を作成する。Vero細胞1プレートあたり、各濃度の液を50 μlと、さらに10%の余分に調製する。
    注意:絶対定量を可能にする標準曲線を作成するには、ルシフェラーゼウイルスストックのタイターを古典的な方法で評価する必要がある。そうでない場合は、希釈段階に基づいてウイルスタイターを任意に設定することで、正確なタイター情報なしに相対定量を行うことができる。例えば、標準曲線の最初の希釈液を108 ウイルスユニットとし、次の1/10希釈液を107とする、といった方法である。この場合、絶対定量は正確に行えないため、あらかじめ決定したサンプルと比較した倍率変化として値を表現すべきである。

4. サンプル上清の感受性細胞への添加

  1. クリアボトムの96ウェルプレートに播種したVero細胞を光学顕微鏡で観察し、単層が少なくとも95%コンフルエントであることを確認する。
  2. サンプル上清 25 μlを、白壁プレートに播種したVero細胞に転移させる。標準曲線用に指定した2列には上清を転移させない。 
    注:96チャンネル液体ハンドラーを使用すれば、1枚のプレート上の全ウェルに対して同時に行うことができる。
  3. 8チャンネルまたは12チャンネルのマルチチャンネルピペッターを用いて、ステップ3で調製した標準曲線の各希釈液 25 μlを、指定した2列のVero細胞に加える。
  4. 室温(RT)で 430 x g、5分間、プレートを遠心分離する。
  5. 加湿 5% CO2 インキュベーター内で 37 °C で 5時間インキュベートする。

材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM)CorningSH30243.01 
ウシ胎児血清NorthBio Inc.NBSF-701 
リン酸緩衝生理食塩水Corning21-040-CV 
HEPESFisher ScientificBP310-11 mM溶液、pH 7.3として調製
96ウェル白色不透過底平底ポリスチレンTC処理マイクロプレートCorning3917より高いスループットのために384ウェルプレートも使用可能
Synergy MxBioTekSMTBLモノクロメーター搭載マイクロプレートリーダー
Liquidator96Mettler ToledoLIQ-96-20096チップ手動ピペッティングシステム
Liquidator96 LTS フィルター滅菌チップMettler ToledoLQR-200F選択したピペッターに適合する任意の滅菌フィルターチップが使用可能
MicrofloBioTek111-206-2196ウェルプレートへの細胞播種に使用
Fluoroskan Ascent FLThermo Scientific5210450マイクロプレートフルオロメーター

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ルシフェラーゼアッセイ組換えウイルス上皮細胞ウイルス上清標準曲線遠心分離マルチウェルプレートVero細胞