방법 논문

방사성 동위원소 표지 역전사 효소 분석법을 이용한 바이러스 복제 능력 평가

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2026년 9월 30일

이 논문에서

초록

세포 배양 상청액 내 역전사 효소(RT) 분석 방사성 물질 사용이 가능한 생물 안전 3등급(BSL-3) 시설 내에 생물 안전 작업대(biological safety hood)를 설치한다. 작업대 내에 흡수지를 배치하고, 흡입기를 방사성 물질 전용 흡입기로 교체한다. 참고: 모든 방사성 폐기물은 안전 규정에 따라 적절하게 처리해야 한다. RT 마스터 믹스(표 1 참조) 1ml 분주액 각각에 10 mCi/ml [α-33P] deoxythymidine triphosphate (dTTP) 1-2 µl와 1 M dithiothreitol (DTT) 4 µl를 첨가한다. RT 마스터 믹스, DTT, [α-33P] dTTP가 들어있는 각 1.5 ml 마이크로 원심분리 튜브를 1,000 µl 피펫으로 조심스럽게 혼합한 후, 멸균 트라프(trough)로 옮긴다. 96-웰 박벽 폴리머라제 연쇄 반응(PCR) 플레이트의 각 웰에 표지된 RT 믹스 25 µl를 분주한다. 참고: 양성 대조군(MJ4 야생형(WT) 감염)과 음성 대조군(모의 감염)을 위한 공간을 포함한다. RT 마스터 믹스가 들어있는 PCR 플레이트에 각 상청액 5 µl를 첨가한다. PCR 플레이트를 접착성 포일 커버로 밀봉하고 써모사이클러(thermocycler)에서 37 °C로 2시간 동안 배양한다. 안전을 위해 피펫 팁을 Amphyl로 헹구고, 나중에 방사성 폐기물로 처리할 Amphyl 폐기물이 담긴 작은 용기에 팁을 버린다. 배양 후, 200 µl 멀티채널 피펫을 사용하여 포일 커버에 작은 구멍을 낸다. 참고: 피펫 팁이 웰 내의 액체에 닿은 경우, 다음 열이나 행으로 이동하기 전에 팁을 교체한다. 샘플을 5회 혼합하고, 각 샘플 5 µl를 DE-81 종이에 옮긴다. 10분간 자연 건조시킨다. 블롯을 1x saline-sodium citrate (SSC)로 5회 세척하고, 이어서 90% 에탄올로 5분씩 2회 세척한다. 자연 건조시킨다. 각 블롯을 샌드위치 보관함과 같은 별도의 세척 용기에 넣고, 블롯이 잠길 정도로 충분한 세척 버퍼(1x SSC 또는 90% 에탄올(EtOH))를 추가한 후 5분 동안 흔들어준다. 세척 버퍼를 별도의 용기에 따라내고 이 과정을 반복한다. 참고: 처음 3회의 세척액은 방사성 물질로 간주하여 적절하게 처리해야 하며, 마지막 2회의 세척액은 일반 폐기물로 처리할 수 있다. 건조 후 블롯을 Saran wrap으로 조심스럽게 감싸고, 밀폐된 카세트 내의 포스포스크린(phosphoscreen)에 실온에서 밤새 노출시킨다. 포스포이미저(phosphorimager)로 포스포스크린을 분석하고 방사성 전사체를 정량화한다. OptiQuant 소프트웨어를 사용하여 각 방사성 신호 주위에 원을 그린다. Digital Light Unit (DLU) 값을 그래프로 나타내어 복제 곡선을 생성한다. 복제 능력 점수를 생성하기 위해 DLU 값을 log10 변환하고, 2일, 4일, 6일 시점을 사용하여 기울기를 계산한다. 이후 복제 기울기를 WT MJ4의 기울기로 나누어 복제 능력 점수를 산출한다. 분석 내 변동성을 줄이기 위해 동일한 RT 플레이트에서 얻은 MJ4 WT 값을 기준으로 정규화하는 것이 중요하다. 표 1: 방사성 표지 역전사 효소 분석 마스터 믹스 레시피. 참고: -20 °C에서 1 ml씩 분주하여 보관한다. 시약 / 부피 (ml) Nuclease-free H2O / 419.5 Tris-Cl, pH 7.8 (1 M) / 30 Potassium chloride (1 M) / 37.5 Magnesium chloride (1 M) / 2.5 Nonidet P-40 (10%) / 5 EDTA (0.5 M) / 1.02 Polyadenylic acid, potassium salt (2 mg/ml) / 1.25 Oligo-dT primer (25 μg/ml) / 3.25 총 부피 / 500 Claiborne, D. T. 외. 제한효소 기반 클로닝 방법을 이용한 분석 인 비트로(In vitro) HIV-1 서브타입 C Gag-MJ4 키메라 바이러스의 복제 능력. J. Vis. Exp. (2014)

본 영상에서는 방사성 표지 역전사 효소 분석법을 이용한 바이러스 복제 능력 평가 방법을 시연합니다. 자손 비리온이 포함된 배양 상청액을 방사성 표지 뉴클레오타이드가 포함된 역전사 혼합액에 첨가합니다. 통합된 신호는 바이러스의 생성량과 복제 효율을 반영합니다. 포스포이미징을 사용하여 시험 시료와 야생형 시료 간의 신호를 검출하고 비교합니다.

프로토콜

1. 세포 배양 상층액 내 역전사효소(RT) 분석

  1. 방사성 물질 사용을 위해 생물안전 3등급(BSL-3) 시설 내의 생물학적 안전 작업대(biological safety hood)를 준비한다.
    1. 작업대 내부에 흡수지를 배치하고, 흡입기(aspirator)를 방사성 물질 전용 흡입기로 교체한다. 
      참고: 모든 방사성 폐기물은 안전 규정에 따라 적절하게 처리해야 한다.
  2. RT 마스터 믹스 1 ml 분주액 각각에 10 mCi/ml [α-33P] deoxythymidine triphosphate (dTTP) 1-2 µl와 1 M dithiothreitol (DTT) 4 µl를 첨가한다(표 1 참조).
  3. 1,000 µl 피펫을 사용하여 RT 마스터 믹스, DTT, [α-33P] dTTP가 담긴 각 1.5 ml 마이크로원심분리 튜브를 조심스럽게 혼합한 후 멸균 트러프(sterile trough)로 옮긴다.
  4. 표지된 RT 믹스 25 µl를 96-웰 얇은 벽 폴리머라제 연쇄 반응(PCR) 플레이트의 각 웰에 분주한다. 
    참고: 양성 대조군(MJ4 야생형(WT) 감염)과 음성 대조군(Mock 감염)을 위한 공간을 확보한다.
  5. RT 마스터 믹스가 포함된 PCR 플레이트에 각 상층액 5 µl를 첨가한다.
  6. 접착식 포일 커버로 PCR 플레이트를 밀봉하고 써모사이클러(thermocycler)에서 37 °C로 2시간 동안 배양한다. 안전을 위해 피펫 팁을 Amphyl로 헹구고, Amphyl 폐기물이 담긴 작은 용기에 팁을 버린 후 나중에 방사성 폐기물로 처리한다.
  7. 배양 후, 200 µl 멀티채널 피펫을 사용하여 포일 커버에 작은 구멍을 낸다. 
    참고: 피펫 팁이 웰 안의 액체에 닿은 경우, 다음 열이나 행으로 이동하기 전에 팁을 교체한다.
  8. 샘플을 5회 혼합하고 각 샘플 5 µl를 DE-81 종이에 옮긴다. 10분간 공기 건조시킨다.
  9. 블롯을 1x saline-sodium citrate (SSC)로 5회 세척하고, 이어서 90% 에탄올로 회당 5분씩 2회 세척한다. 공기 건조시킨다.
    1. 각 블롯을 샌드위치 보관함과 같은 별도의 세척 용기에 넣고, 블롯이 잠길 만큼 충분한 세척 버퍼(1x SSC 또는 90% 에탄올(EtOH))를 추가한 후 5분 동안 흔들어준다.
    2. 세척 버퍼를 별도의 용기에 따라내고 이 과정을 반복한다. 참고: 처음 3회의 세척액은 방사성 물질이 포함된 것으로 간주하여 적절히 처리해야 한다. 마지막 2회의 세척액은 일반 폐기물로 처리할 수 있다.
  10. 건조가 완료되면 블롯을 Saran wrap으로 조심스럽게 감싸고, 밀봉된 카세트에 넣어 실온에서 하룻밤 동안 포스포스크린(phosphoscreen)에 노출시킨다.
  11. 포스포이미저(phosphorimager)로 포스포스크린을 분석하고 방사성 전사체를 정량화한다.
  12. OptiQuant 소프트웨어를 사용하여 각 방사성 신호 주위에 원을 그린다. Digital Light Unit (DLU) 값을 그래프로 작성하여 복제 곡선을 생성한다.
  13. 복제 능력 점수를 생성하기 위해 DLU 값을 log10 변환하고, 2일, 4일, 6일 시점을 사용하여 기울기를 계산하였다. 이후 복제 기울기를 WT MJ4의 기울기로 나누어 복제 능력 점수를 산출하였다. 분석 내 변동성을 줄이기 위해 동일한 RT 플레이트에서 얻은 MJ4 WT 값을 기준으로 정규화하는 것이 중요하다.

표 1: 방사성 표지 역전사 효소 분석 마스터 믹스 레시피.
참고: -20 °C에서 1 ml씩 분주하여 보관하십시오.

시약부피 (ml)
Nuclease-free H2O419.5
Tris-Cl, pH 7.8 (1 M)30
Potassium chloride (1 M)37.5
Magnesium chloride (1 M)2.5
Nonidet P-40 (10%)5
EDTA (0.5 M)1.02
Polyadenylic acid, potassium salt (2 mg/ml)1.25
Oligo-dT primer (25 μg/ml)3.25
총 부피500

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
세포 배양 시약   
Amphyl 세척제/소독제Fisher22-030-394 
멀티채널용 리저버 트레이, 55 mlFisher13-681-501 
1 M 염화마그네슘 용액Sigma-AldrichM1028-100ML 
역전사 효소 정량 분석 시약   
dTTP, [α-³³P]- 3000 Ci/mmol, 10 mCi/ml, 1 mCiPerkin-ElmerNEG605H001MC 
1 M Tris-Cl, pH 8.0Life Technologies/Invitrogen15568025KOH로 pH 7.8로 조정해야 함
2 M 염화칼륨 (KCl)Life Technologies/InvitrogenAM9640G1 M 용액으로 농도를 조절하십시오.
0.5 M EDTALife Technologies/Invitrogen15575-020 
Nonidet P40Roche11333941103 
폴리아데닐산(Poly rA) 칼륨염Midland Reagent Co.P-3001 
Oligo-dT 프라이머Life Technologies/Invitrogen18418-012 
디티오트레이톨 (DTT)Sigma-Aldrich43815-1G 
SR, 고해상도 포스포스크린, 소형Perkin-Elmer7001485 
Corning Costar Thermowell 96-well 플레이트 모델 (M) 폴리카보네이트Fisher07-200-245Corning Life 제조
Corning 96-웰 마이크로플레이트 알루미늄 실링 테이프, 비멸균Fisher07-200-684Corning Life 제조
DE-81 음이온 교환지Whatman3658-915 
구연산삼나트륨 이수화물Sigma-AldrichS1804-1KG 
염화나트륨FisherS671-3 
자가방사선촬영 카세트FisherFB-CA-810 
Cyclone 보관용 포스포스크린Packard  
써모사이클러(Thermocycler), PTC-200MJ Research  

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