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방법 논문

의 cDNA에서 재조합 뉴캐슬 질병 바이러스의 구조

20K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/50830

⸱

2013년 10월 11일

 ,  , 

이 논문에서

요약

뉴캐슬 질병 바이러스 (NDV)는 광범위 중에서도, 백신 및 치료를위한 새로운 벡터를 개발하기 위해 지난 몇 년 동안 연구되어왔다. 이 연구로 인해 이러한 우리가 여기에서 설명하는 것과의 cDNA에서 재조합 바이러스를 구출하는 기술로 가능했습니다.

초록

뉴캐슬 질병 바이러스 (NDV), 가족 Paramyxoviridae 1의 Avulavirus 속의 프로토 타입 멤버가 아닌 분할, 음의 의미는 단일 가닥, 예방 접종에 대한 벡터 잠재적 인 응용 프로그램과 RNA 바이러스 (그림 1)을 포위하고있다 인간의 질병의 치료. 이러한 응용 프로그램의 심층 탐사는 cDNA를 2-5로 자신의 완전한 게놈을 암호화하는 플라스미드로부터 재조합 바이러스를 구출하는 역 유전학 기술의 설립 후 수있게되었다. 바이러스 cDNA를 편리 바이러스의 유전자형을 변경 및 / 또는 새로운 전사 단위를 포함하는 표준 클로닝 절차를 사용하여 시험 관내에서 수정 될 수있다. 이러한 유 전적으로 변형 된 바이러스의 구조는 인자 감염의 여러 단계에 영향을 미치는뿐만 아니라 항원의 발현 및 전달을위한 벡터의 개발 및 개선을 허용을 이해하기 위해 유용한 도구를 제공한다예방 접종 및 치료를위한. 여기에서 우리는 재조합 NDVs의 구조에 대한 프로토콜을 설명합니다.

서론

뉴캐슬 질병 바이러스 (NDV)는 Avulavirus 속 1에 속하는 조류 paramyxovirus은 심각하게 전 세계의 가금류에 영향을 미칠 수있는 경제 관련 때문에 널리 연구되고 감시를 받고 인수 공통 에이전트입니다. 아니 인간의 병원체이지만, NDV는 철저 모델 paramyxovirus로 인해 고도의 흥미, 자연, 온 콜리 틱 속성 6 모두 수의사 필드 이상으로 연구되고있다. NDV에 대한 연구는 크게 첫 번째 Conzelmann 및 coleagues 2로 광견병 바이러스에 대한 설명 단일 가닥이 아닌 분할 된 음의 센스 RNA 바이러스에 대한 역 유전학 기술의 개발 혜택. 외국 유전자 또는 야생형 유전자의 변형을 운반 유전자 변형 NDVs의 다양한 널리 그 이후로 연구되고있다. 이러한 재조합 바이러스로 작업은 NDV의뿐만 아니라 관련 구호 물자의뿐만 아니라 다른 독성 요소를 특성화하는 것이 중요했습니다N 인플루엔자 바이러스와 같은 병원체 7 - 나 응급 니파 바이러스 8. 또한, 서로 다른 다수의 연구는 주로 바이러스의 면역 자극 특성을 향상시킴으로써, NDV 6,9,10의 타고난 항 종양 활성을 개선하기 위해 이러한 기술을 사용하는 방법을 살펴 보았....

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프로토콜

1. 포유 동물 세포의 준비 (그림 4A, 1 일)

분할 HEP-2 또는 A549 세포를 6 - 웰 플레이트에 형질 전날. 세포의 밀도는 다음 날 80-90% 합류에 도달해야합니다. 일반적으로 합류 100mm 요리 8 우물에 (물론 당 6 ~ 10 x 1 주위 세포)를 분할 할 수 있습니다. 각각의 바이러스가 구출 될 때까지, 2-4 다른 우물이 포함되어야한다,뿐만 아니라 각각 형질 전환 및 MVA-T7 감염의 효율성을 모니터링하기위한 제어는 pCAGGS-GFP 및 pCITE-GFP 18 2 여분의 우물,,.

2. 박테리오파지 T7 RNA 중합 효소 (MVA-T7)를 발현하는 재조합 수정 된 우두 앙카라 바이러스와 포유 동물 세포의 감염 (그림 4A, 2 일)

  1. 37 ° C에서 PBS 1x/BA/PS와 미디어를 따뜻하게
  2. PBS 1x/BA/PS 1 ㎖로 두 번 세포를 씻으십시오.
  3. 감염의 다중성 (AT MVA-T7 바이러스로 배양 된 포유 동물 세포를 감염 모이1) 실온에서 1 시간 동안 PBS / BA / PS 200 μL의 최종 볼륨 PFU / 셀.
  4. 3....

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결과

NDV의 구조는 정기적으로 바이러스의 전체 cDNA를 액세스 할 수있는 실험실에서 수행 잘 설립 절차입니다. 그러나, 본 방법의 본질적인 스토캐스틱 자연 어려운 100 % 복구 효율을 달성 할 수있다. 프로세스의 초기 단계, MVA-T7과 특수 형질 전환 효율과 감염을 모니터링 가능한 문제. 그림 5A 표준 형질 성공적인 NDV 구조에 대한 충분한 형질 전환 / 감염의 효율을 보여줍니다를 식별하는 데 도움이됩니다. 조류 - 포유류의 공동 문화와 유정란 증폭 라운드 후, 구조 바이러스의 존재는 HA 분석에서 긍정적 인 우물에 의해 검출된다. NDV는 적혈구를 연결하여 혈구 응집을 유도하고, 따라서 잘 V 자형의 하부에 그 침강을 방지한다. 따라서 HA 활성의 결여는 쉽게 RBC의 빨강, 둥근 펠릿 (도 5b)의 형성에 의해 구별 될 수있다. 부정적인 결과HA 분석에 의한 막액에있는 바이러스의 부족 역가에 할 수있다 : 약 10 6 PFU / ㎖의 최.......

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토론

몇몇 요인 NDV 구출하면서 좋은 결과를 달성하기 위해 고려되어야한다. 첫째, 사용되는 전장 cDNA 구조체는 NDV 게놈에 트랜스 진 새로운 / 수정 기능 내장 할 수 있도록 설계 될 필요가있다. (II)에는 추정 GE 또는 GS 시퀀스가​​ 외국에없는, 위에서 언급 한 바와 같이이 (I) 해당 유전자의 끝 (GE), intergenic (IG) 유전자의 시작 (GS) 시퀀스가​​ 필요한 경우 추가 할 수 있다는 것을, 의미 유전자, 그리고 (iii) 전체 재조합 게놈은 "6의 규정"을 다음과 같습니다.

구조 과정으로, 플라스미드 준비의 품질, MVA-T7 주식뿐만 아니라 세포의 적절한 유지 관리가 중요합니다. 도입 유전자의 크기 또는 특성상 어렵다 복제 및 복구 프로세스, CSCL 밀도 구배 원심 분리를 통해 DNA를 정제함으로써 개선 될 수 있지만, 대부분의 경우를 들어, 플라스미드 DNA의 표준 maxiprep 정화는 충분하다. 리를 사용하여 형질 전.......

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공개 사항

아돌 포 가르시아 - 사스 트레는 시나이 산에서 의학의 아이칸 학교가 소유하고 재조합 뉴캐슬 질병 바이러스에 대한 특허의 발명가이다.

감사의 글

저자는 박사 부부의 실험실에서 과거와 현재 회원에게 감사의 말씀을 전합니다. 피터 Palese의와 NDV의 개발을위한 아돌 포 가르시아 - 사스 트레는 유전학 기술과 기술 지원을 역방향. NIAD이 R01AI088770를 부여하고 우수의 국토 안보부 과학 기술 센터의 부서에 의해 의해 AG-S 실험실에서 뉴캐슬 질병 바이러스의 연구는 부분적으로 재정 지원 신흥 및 동물 매개 동물의 질병 (CEEZAD, 보너스 번호 2010-ST-061-AG001). LM-S 실험실에서 연구는 NIH 보조금 RO1 AI077719, R21NS075611-01, R03AI099681-01A1, 인플루엔자 연구 및 감시 (HHSN266200700008C)에 대한 우수의 NIAID 센터, Biodefense에 면역 모델링을위한 로체스터 센터의 대학 (HHSN272201000055C)에 의해 자금 지원 .

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
DMEMCORNING Cellgro10-013-CV모든 공급업체
OptiMEMGIBCO31985-070
Lipofectamine 2000 (LPF2000)Invitrogen11668-019
35% 소 알부민(BA)Sigma232-936-2모든 공급업체
Trypsin-EDTACORNING Cellgro25-052-CI모든 공급업체
페니실린/스트렙토마이신(PS) 100xCORNING Cellgro30-002-CI모든 공급업체
Fetal Bovine Serum (FBS)HycloneSH30070.03모든 공급업체

Cell lines
A549 세포(카탈로그 번호 CRL-185), HEp-2 세포(카탈로그 번호 CRL-185), 닭 배아 섬유아세포(카탈로그 번호 CRL-12203) 및 오리 배아 섬유아세포(카탈로그 번호 CCL-141)는 다음과 같습니다. American Type Culture Collection(ATCC, 10801 University Boulevard, Manassas, VA. 20110-2209 USA)에서 구할 수 있습니다. 모든 세포주는 37°C로 유지됩니다. DMEM 10% FBS, 1% PS.
in DMEM 10% CO2를 함유한 C 인큐베이터 배아 계란
배아 계란은 Charles River Laboratories, Specific Pathogen Fee Avian Supply (SPAFAS) Avian Products and Services (Franklin Commons, 106 Route 32, North Franklin, CT 06254, USA)에서 유지되며 37°C로 유지됩니다. 배아의 생존 능력은 난자 캔들러로 평가합니다. 난자는 생후 8-10일이 되면 감염됩니다. 알란토산 액체의 감염과 채취는 모두 무균 상태에서 발생합니다. 모든 난자는 표준 실험실 생물 안전 프로토콜에 따라 오토클레이브 및 폐기됩니다.
Turkey red blood cells (RBC)
Turkey RBC는 Truslow Farms(201 Valley Road, Chestertown, Md 21620, USA)에서 구입하여 4 °C에 보관할 수 있습니다. HA 분석을 위해 RBC를 준비하려면 50ml 원뿔형 튜브에 5ml의 PBS 1x 45ml로 상업용 스톡 5ml를 세척합니다. 1,000rpm에서 5분 동안 원심분리기를 하고 상층액을 조심스럽게 버립니다. 펠릿화된 RBC를 PBS 1x에서 1:1,000으로 희석하여 최종 0.5-1.0% 농도를 만듭니다. 세척된 적혈구는 4°C에서 보관할 수 있습니다. C 몇 일 동안.
Plasmids
Plasmid 제제는 제조업체'를 따르는 상업적으로 이용 가능한 maxiprep 키트로 얻어집니다; s 명령어를 ddH20으로 희석하여 최종 농도 1 &mu로 만듭니다. 지/&무; l 및 -20 °C에 저장됩니다. DNA 농도 및 순도는 260 및 280 nm에서 분광 광도계로 평가됩니다. 260/280 비율이 1.8보다 높은 제제는 구조에 적합한 품질로 간주됩니다. 플라스미드 DNA의 품질은 또한 아가로스 겔 크로마토그래피에 의해 일상적으로 재확인됩니다.
Viruses
렌토제닉 NDV 균주 Hitchner B1의 구출을 위해 설명된 프로토콜은 생물안전성 수준(BSL) 2 조건 하에서 수행될 수 있습니다. T7 RNA 중합효소(MVA-T7)를 발현하는 Modified Vaccinia Ankara는 34를 기술하고 Bernard Moss 박사로부터 얻었습니다. 이 바이러스는 닭 배아 섬유아세포의 합류 단층에서 성장하고 포유류(A549 또는 HEp-2) 세포에서 적정됩니다. NDV 스톡은 배아된 닭고기 달걀에서 성장하며 정제된 비리온에 대해 배양된 다클론 혈청을 사용하여 IFA에 의해 적정됩니다. 모든 오염된 물질은 안전하게 멸균하고 표준 생물안전 절차에 따라 폐기되어야 합니다.
조직 배양 매체 및 솔루션:
DMEM 10% FBS 1% PS: Dulbecco' s 수정된 독수리' 10% 소 태아 혈청(FBS) 및 페니실린/스트렙토마이신(P/S)이 보충된 S 배지(DMEM): DMEM 445ml, 열 불활성화 FBS 50ml, 100x 상업용 P/S 용액 5ml. 4 °C.
10x Phosphate buffered Saline (PBS): NaCl 80g, KCl 2g, Na2< 11.5g/sub>HPO4.7H2O, KH2PO4 2g. ddH2O를 최대 1L까지 추가합니다. pH를 7.3으로 조정합니다. 오토클레이브로 살균하십시오. 실온에서 보관하십시오.
1x PBS: ddH2O.로 10x PBS 1:10을 희석하십시오. 오토클레이브로 살균하고 실온에서 보관하십시오.
100x Ca/Mg : 1.327g CaCl2.2H2O, 2.133 g MgCl2.6H2O를 첨가하고 ddH2O를 최대 100 ml까지 첨가합니다. 오토클레이브 및 실온에서 보관하십시오.
1x PBS/BA/PS: 437ml ddH2O. 오토클레이브에 10x 인산염 완충 식염수(PBS) 50ml 및 실온으로 냉각되면 5ml 100x 페니실린/스트렙토마이신 3ml 35% 소 및 100x Ca/Mg 5ml를 추가합니다. 4°C.

참고문헌

  1. Lamb, R. A., Parks, G. D. Fields Virology. Howley, P. H., Knipe, D. M. , Lippincott Williams & Wilkins. 1647-1689 (2007).
  2. Schnell, M. J., Mebatsion, T., Conzelmann, K. K. Infectious rabies viruses from cloned cDNA. EMBO J. 13, 4195-4203 (1994).
  3. Peeters, B. P., de Leeuw, O. S., Koch, G., Gielkens, A. L.

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