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항체의 보체 매개 박테리아 활성을 위한 혈청 박테리아 분석

July 8th, 2025

In This Article

Abstract

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

출처: Weerts, H. P., et al. 고처리량 Shigella 특이적 살균 분석. J. Vis. 특급 (2019).

이 동영상은 혈청에 존재하는 항체의 보체 매개 살균 활성을 평가하는 기술을 보여줍니다. 이 접근법은 분리된 혈청과 병원성 박테리아 및 외인성 보체 단백질을 결합합니다. 배양 시, 박테리아는 한천 플레이트에서 성장하고, 생산된 콜로니는 혈청 살균 역가를 측정하기 위해 정량화됩니다.

Protocol

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. 보체 및 표적 박테리아 준비

  1. 아기 토끼 보체 (BRC)
    준비 참고:
    보체 로트 선택에 대한 자세한 기준은 여기에서 확인할 수 있습니다: https://www.vaccine.uab.edu/uploads/mdocs/UAB-MOPA.pdf
    1. 얼어붙은 BRC를 구하고 흐르는 찬물로 해동합니다. 완전히 해동될 때까지 ~10-20분마다 BRC를 물리적으로 혼합합니다. BRC에 동결-해동 주기를 반복하지 마십시오.
    2. BRC가 해동되는 동안 1.5mL, 5mL 또는 15mL 원심분리 튜브에 라벨을 부착합니다. 라벨이 붙은 튜브를 얼음 위에 올려 미리 식힙니다. 적절한 부피의 BRC를 사전 냉각된 원심분리기 튜브에 부분 표본으로 주입합니다(주입 후 즉시 각 튜브를 얼음에 다시 넣습니다). 부분 표본은 냉동고에서 ≤ -70 °C에서 보관하십시오.
      메모: 각 분석 플레이트에 약 1mL의 보체가 필요합니다. 보체 부분 표본은 일회용이며 분석 레이아웃에 적합한 부피로 분주해야 합니다.
    3. 가열불활성화 BRC를 준비하려면 활성 BRC의 부분 표본 하나를 해동합니다. 56°C의 수조를 준비합니다. BRC가 완전히 해동된 후 수조로 옮기고 30분 동안 배양합니다.
    4. 배양 후 수조에서 열 비활성화 BRC를 제거하고 실온(RT)에서 10-15분 동안 냉각시킵니다. 격렬하게 혼합하고 ~150 μL에서 1.5 mL 마이크로 원심분리 튜브를 분취합니다. 부분 표본은 ≤ -10 °C에서 보관하십시오.
  2. 표적 박테리아 스톡
    준비 참고:
    아래 절차는 표적 박테리아 스톡의 분취액 48개를 준비하는 데 사용됩니다. 더 많은 부분 표본이 필요한 경우 프로토콜을 확장할 수 있습니다.
    1. 냉동실에서 박테리아 마스터 스톡 바이알을 제거하고 얼어붙은 박테리아 표면을 긁어내어 바이알에서 혈액 한천 플레이트에 소량의 얼음을 제거합니다. 즉시 마스터 스톡 바이알을 냉동실에 다시 넣으십시오.
    2. 이 작은 박테리아 스톡 분취액을 혈액 한천 플레이트에 줄무늬를 만들고 플레이트 뚜껑으로 덮습니다. 37°C/5% CO2 인큐베이터에서 밤새 플레이트를 거꾸로 배양합니다.
    3. ~10개의 분리된 매끄러운 콜로니를 30mL의 LB 육수가 들어 있는 50mL 튜브로 옮깁니다. 배양 육수가 OD600이 ~0.6-0.7이 될 때까지 37°C에서 3-5시간 동안 부드럽게 흔듭니다.
    4. 배양액의 상위 12.5mL를 수확하고 새로운 50mL 튜브로 옮깁니다. 탁상용 마이크로 원심분리기를 사용하여 15,000 x g에서 2분 동안 배양을 원심분리합니다. 상등액을 버리고 펠릿을 15% 멸균 글리세롤-LB 25mL에 다시 현탁시킵니다.
    5. 잘 섞어 0.5mL 분취액을 멸균 1.5mL 마이크로 원심분리 튜브(~48개 튜브)에 분주합니다. 부분 표본은 냉동실에서 ≤ -70 °C에서 보관하십시오.
    6. 사용하기 전에 응집 테스트를 사용하여 박테리아 특성을 확인하십시오.
  3. 표적 박테리아 스톡에 대한 최적 희석 계수 결정
    참고:
    표적 박테리아 스톡의 각 배치는 LB 플레이트에서 ~120 CFU/spot을 생성하는 데 필요한 희석을 결정하기 위해 분석 조건에서 적정해야 합니다.
    1. 마이크로타이터 플레이트(Dilution Plate)를 구하고 135μL의 분석 버퍼를 웰 1A에 추가합니다.120μL의 분석 버터를 웰 1B-1H에 추가합니다.
    2. 냉동실에서 냉동 표적 박테리아 바이알을 꺼내 실온에서 해동합니다. 웰 15A에 해동된 박테리아 스톡을 15ul 첨가하여 박테리아 스톡을 10배 희석합니다.
    3. 30μL의 박테리아 용액을 웰 1A에서 웰 1B로 옮겨 5배 연속 희석을 수행합니다. 웰 1H까지 5배 연속 희석을 계속하여 총 8회 희석합니다(1:10, 1:50, 1:250, 1:1 250, 1:6 250, 1: 31 250, 1: 156 250, 1:781 250).
    4. 다른 마이크로타이터 플레이트(분석 플레이트)를 가져와 분석 플레이트의 열 1과 2에 있는 모든 웰에 20μL의 분석 버퍼를 추가합니다.
    5. 희석 플레이트의 1열에 있는 각 웰에서 10μL의 희석된 박테리아를 분석 플레이트의 1열과 2열에 있는 해당 웰로 옮깁니다.10μL의 박테리아는 희석 플레이트의 웰 1A에서 분석 플레이트의 웰 1A 및 2A 등으로 전달됩니다.
    6. Control A 및 Control B에 대해 아래의 Serum Bactericidal Assay(SBA)에 설명된 대로 3.6-3.12 단계를 계속합니다.
    7. 플레이트를 얼음에서 배양한 후 8개의 피펫 팁이 있는 멀티채널 피펫을 사용하여 컬럼 1의 웰에서 LBA 플레이트로 10μL를 찾아냅니다. 또한 컬럼 2의 웰을 LBA 플레이트로 이동합니다.
    8. 아래 3.14-4.6단계에서 설명된 대로 분석을 계속합니다.
    9. Control B에서 ~120 CFU/spot을 생성하는 박테리아 희석을 측정하면 이 희석액이 분석에 사용됩니다.

2. 혈청 살균 분석(SBA)

참고: 아래에 설명된 절차는 하나의 분석 플레이트에 대한 것이지만 분석 플레이트의 수를 늘릴 수 있습니다.

  1. 56°C 수조에서 샘플을 30분 동안 배양하여 테스트 샘플을 열 비활성화
    메모: 테스트 샘플은 내인성 보체 활성을 제거하기 위해 테스트 전에 열을 비활성화해야 합니다. 이는 분석 전에 수행할 수 있으며 불활성화한 샘플은 테스트할 때까지 4°C에서 다시 냉동하거나 보관할 수 있습니다.
  2. 분석 플레이트를 가져와서 20μL의 분석 버퍼를 행 A에서 G까지의 열 1에서 12에 추가합니다. 20μL의 분석 버퍼를 행 H의 열 1과 2에 추가합니다(표 1 참조).
  3. 각 테스트 샘플의 30μL를 분석 플레이트의 H 행에 중복으로 로드합니다. 예를 들어, 샘플 1 30μL를 웰 3H 및 4H에 분배하고 샘플 2 30μL를 웰 5H 및 6H 등에 분배합니다.
  4. 멀티채널 피펫을 사용하여 테스트 샘플의 3배 연속 희석을 수행합니다.
    1. 웰 3H-12H에서 샘플 10 μ를 제거하고 G 열의 해당 웰로 옮기고 8-10회 위아래로 피펫팅하여 샘플을 잘 혼합합니다.
    2. 그런 다음 웰 3G-12G에서 10 μ 제거하고 F열의 해당 웰로 옮기고 잘 혼합합니다.
    3. 이러한 직렬 희석을 행 A까지 계속합니다. A 행의 웰을 혼합한 후 모든 웰에 20μl.
      이 포함되도록 웰 3A-12A에서 10μl를 제거하고 버립니다. 메모: 총 80μL의 분석 부피에 20μL의 혈청이 사용되기 때문에 분석에서 4배의 추가 희석이 있습니다. 이 희석은 SBA 역가를 계산하는 동안 혈청 희석에 4를 곱하여 고려해야 합니다. 예를 들어, 1:2의 시작 희석을 사용하는 경우 테스트 중인 실제 희석은 1:8입니다.
  5. 냉동 Target Bacteria Stock 바이알 1개를 제거하고 실온에서 해동합니다. 사전 결정된 최적 희석 계수에 따라 20mL의 Assay Buffer에 박테리아를 희석합니다(이 희석 계수는 섹션 1.3에서 결정됨). 멀티채널 피펫을 사용하여 분석 플레이트의 각 웰에 희석된 박테리아 10μL를 추가합니다.
  6. 냉동 BRC 바이알 1개와 냉동 열 비활성화 BRC 바이알 1개를 제거하고 흐르는 찬물로 실온에서 해동하거나 공기를 불어넣는 생물 안전 캐비닛의 창살에 올려 빠르게 해동합니다.
  7. 열 비활성화 BRC의 20% 용액을 준비합니다. 100μL의 열 비활성화 BRC와 400μL의 분석 버퍼를 혼합합니다. 이 20% 열 비활성화 BRC 용액 50μL를 컬럼 1(Control A well)의 모든 웰에 추가합니다.
    메모: 열 비활성화 BRC는 분석에서 NSK(Non-Specific killing)를 모니터링하기 위한 대조군으로 사용됩니다.
  8. 천연 BRC의 20% 용액을 준비합니다. 1mL의 네이티브 BRC와 4mL의 분석 버퍼를 혼합합니다. 이 혼합물 50μL를 2열에서 12열까지의 모든 웰(대조군 B 및 테스트 샘플 웰)에 추가합니다.
    메모: 반응 혼합물 내 BRC의 최종 농도는 12.5%입니다.
  9. 플레이트 셰이커에서 10-15초 동안 부드럽게 흔들어 어세이 플레이트를 간단히 혼합하거나 멀티채널 피펫을 사용하여 위아래로 8회 피펫팅하여 혼합합니다.
  10. 분석 플레이트를 37°C 미생물 인큐베이터에 2시간 동안 넣습니다(흔들지 않음).
  11. 뚜껑을 제거하고 플레이트를 위로 향하게 하여 생물 안전 캐비닛에 40-60분 동안 올려 LBA 플레이트 2개를 건조시킵니다.
  12. 2시간 배양이 완료되면 Assay Plate를 젖은 얼음으로 옮기고 10-20분 동안 배양하여 반응을 중지합니다.
  13. 12채널 피펫을 사용하여 H행의 웰과 반응 혼합물의 스폿 플레이트 10μL를 LBA 플레이트의 바닥에 혼합합니다. 즉시 플레이트를 기울이고 반점이 ~ 1.5-2cm 동안 흐르도록하십시오. G, F 및 E 행에 대해 이 절차를 반복하여 LBA 플레이트의 이전 행 위에 찾습니다. 행 E, F, G, H는 하나의 LBA 플레이트에서 발견되고 행 A, B, C, D는 동일한 방식으로 두 번째 LBA 플레이트에서 발견됩니다(그림 1 참조).
  14. 용액이 LBA 플레이트에 흡착될 때까지 실온에서 LBA 플레이트를 배양합니다(10-15분). LBA 플레이트에 뚜껑을 덮고 LBA 플레이트를 미생물 인큐베이터에 거꾸로 놓고 하룻밤(~16-18시간) 배양합니다. Shigella flexneri 2a 및 3a를 29 ° C에서 배양하고 S. sonnei를 26 ° C에서 배양하십시오 .
    메모: 이러한 온도는 콜로니 카운터9에 의한 정확한 계수에 적합한 크기를 가진 더 작은 "마이크로 콜로니"를 생성합니다.
  15. 하룻밤 배양 후 각 LBA 플레이트에 100 μg / mL TTC 및 0.1 % NaN3을 포함하는 25 mL의 오버레이 한천 (~ 55 ° C)을 첨가합니다.
  16. LBA 플레이트를 37°C에서 2시간 동안 배양하여 살아남은 박테리아가 붉은색을 띠도록 합니다(아래 그림 1 참조).
  17. 디지털 카메라를 사용하여 플레이트를 촬영하고 NIST의 NICE(Integrated Colony Enumerating Software)가 설치된 컴퓨터로 이미지를 전송합니다(그림 2.
    참조 메모: NICE 콜로니 카운팅 소프트웨어는 무료로 사용할 수 있습니다. 자세한 내용 및 설치 지침은 재료 목록을 참조하십시오.

표 1: 분석 플레이트 레이아웃. 열 1과 2에는 보수 제어 웰이 포함되어 있습니다. Control A는 열 1에 위치하며 SBA 완충액, 박테리아 및 열 비활성화 보체를 포함하는 열 비활성화 보체 대조군입니다. Control B는 2열에 위치하며 SBA 완충액, 박테리아 및 보체를 포함하는 활성 보체 대조군입니다. 3-12열에는 혈청 샘플이 포함되어 있습니다. 각 샘플은 H행에서 A행까지 3겹으로 순차적으로 희석되어 복제되어 실행됩니다

개 개 개 개 개 분 세 세
123456789101112
컨트롤 A컨트롤 B희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8희석 8
컨트롤 A컨트롤 B희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7희석 7
컨트롤 A컨트롤 B희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6희석 6
컨트롤 A컨트롤 B희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5희석 5
E컨트롤 A컨트롤 B희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4희석 4
에프컨트롤 A컨트롤 B희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3희석 3
컨트롤 A컨트롤 B희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2희석 2
H컨트롤 A컨트롤 B희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1희석 1
샘플 1샘플 2샘플 3샘플 4샘플 5

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Results

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

figure-results-1
그림 1: 발색 후의 LBA 플레이트. 대표적인 S. flexneri 3a 박테리아 마이크로 콜로니는 하룻밤 사이에 적절한 크기로 성장했습니다. 오버레이 한천이 추가되었고 군체는 오버레이 한천에서 TTC 화합물의 감소에 의해 붉은색을 발달시켰습니다.

figure-results-2
그림 2: NIST의 NICE(Integrated Colony Enumerator) 소프트웨어 인터페이스. NICE 소프트웨어 인터페이스의 그래픽 표현. 관심 영역(ROI)은 계산하기 전에 각 지점의...

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Disclosures

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$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
선언된 이해 상충이 없습니다.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
젤라틴시그마G9391B형, 분말, BioReagent, 세포 배양에 적합
TTC(2,3,5-트리페닐테트라졸륨 클로라이드)시그마T8877≥98.0%(HPLC)
아지드화나트륨 (NaN3 )시그마시즌 2002≥99.5%
베이비 래빗 보프펠프리즈제31061-3생후 3-4주
Ca2+/Mg2+를 함유한 HBSS인비트로젠14065-56페놀 레드 없음
LB 한천 (레녹스)시그마L2897분말 미생물 성장 배지
박토 한천BD (영어)제214010분말, (C12H18O9)n
글리세롤시그마G5516분자생물학의 경우 ≥99%
LB 브로스(레녹스)시그마엘3022분말 미생물 성장 배지
사각 페트리 접시시그마Z617679-240개120mm x 120mm
분석 플레이트코스타3799뚜껑이 있는 96웰 U-바닥 플레이트
NICE 소프트웨어앨라배마 대학교 버밍엄ftp://ftp.nist.gov/pub/physics/mlclarke/NICE/
먼트 호 년 호 년 캠퍼스

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Serum Bactericidal AssayComplement Mediated Bactericidal ActivityAntibody LPS BindingSerial Dilution ProtocolBacterial Colony EnumerationTTC Overlay AgarHeat Inactivated ComplementMicrobiological IncubatorDigital Colony AnalysisGram Negative Bacteria

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