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방법 논문

유전자 또는 약물 치료에 사용하기 위해 HIV-1 생산을 표적 RNA를의 효능 및 독성 평가

7.2K 조회수

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DOI:

10.3791/54486

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2016년 9월 5일

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이 논문에서

요약

HIV-1 복제 주기의 통합 후 단계를 표적으로 하는 RNA 분자의 효능 및 독성을 평가하는 방법이 설명되어 있습니다. 이러한 방법은 새로운 분자를 스크리닝하고 기존 분자의 형식을 최적화하는 데 유용합니다.

초록

HIV-1 복제 주기의 통합 후 단계를 표적으로 하는 소형 RNA 치료제는 유전자 치료의 주요 후보 중 하나이며 HIV-1 감염에 대한 약물 치료제로 사용될 가능성이 있습니다. 통합 후 억제제에는 리보자임(ribozymes), 짧은 헤어핀(sh) RNA, 작은 간섭(si) RNA, U1 간섭(U1i) RNA 및 RNA 압타머가 포함됩니다. 이들 중 다수는 HIV-1 발현 플라스미드와 함께 일시적인 co-transfection assay를 사용하여 확인되었으며 일부는 임상 시험으로 진행되었습니다. 효능 측정 외에도 small RNA는 인간 RNA의 발현에 영향을 미치고, 세포 성장 및/또는 분화를 변경하고, 선천성 면역 반응을 유도할 수 있는 잠재력에 대해 평가되었습니다. 여기에 설명된 프로토콜에서는 HIV-1 복제 주기에서 통합 후 단계를 표적으로 하는 RNA 분자의 효능 및 독성을 평가하기 위해 고안된 일련의 일시적인 transfection assay가 설명됩니다. 당사는 이러한 분석을 사용하여 새로운 리보자임을 식별하고 HIV-1 RNA를 표적으로 하는 shRNA 및 siRNA의 형식을 최적화했습니다. 이 방법은 새로운 항 HIV-1 RNA를 스크리닝하는 데 유용하고 HIV-1 복제의 다른 통합 후 억제제를 스크리닝하는 데 적용할 수 있는 빠른 분석 세트를 제공합니다.

서론

현재 HIV-1 치료의 한계는 만성적 질환의 진행을 방지하기 위해 투여되어야한다는 것이다. HIV-1에 강한 T 림프구 또는 조혈 줄기 세포 이식, 약물 치료 -1,2-의 부재 HIV-1 복제의 장기간 제어를 제공하는 가능성을 가지며 또한 HIV-1 치료를 달성하기위한 효과적인 방법이 될 수있다 3. HIV-1 복제에 대해 내성 세포를 렌더링하기위한 한 가지 방법은자가 이식 동안 4 감염된 개인의 세포에 항 HIV-1 RNA를 또는 펩타이드를 코딩하는 하나 이상의 유전자를 삽입하는 것이다. 여러 후보 항 HIV-1 유전자는 단일 유전자에 HIV-1의 저항 현상을 방지하기 위해, 두 개 또는 세 개의 5 (6)의 조합에 일부 진입하여 임상 시험을 고안 하였다.

항 HIV-1 RNA를 인해 면역 반응을 유도하는 그들의 낮은 전위로하고 있기 때문에 결합 유전자 치료에 대한 상위 후보자들이다매우 짧은 유전자 서열로부터 전사된다. 일부 항 HIV-1 RNA를이 바이러스 항목 및 통합을 목표로 설계되었습니다. 그러나, 대부분의 항 HIV-1 RNA를는 바이러스 라이프 사이클 후 통합 단계 (도 1)을 대상. 후 통합 억제제....

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프로토콜

1. 세포와 형질

  1. 둘 베코 변성 이글 배지 (DMEM)에서 배양 HEK 293T 세포를 10 % 소 태아 혈청 (FBS) 및 1 % 페니실린 / 스트렙토 마이신이 보충. 세포 배양 배지에서 2 × 105 세포 / ㎖ 현탁액을 준비한다. 의 각 웰에 세포 현탁액의 500, 100 및 1,000 μl를 추가, 24도, 96도, 12 웰 플레이트, 바이러스 생산, 세포 생존 및 면역 활성 ​​분석, 각각 (그림 2A)합니다.
  2. 부드럽게 플레이트 소용돌이와 5 % CO 2와 37 ° C에서 / O N 그들을 품어. 50~70%의 포화 상태로 세포를 성장.
  3. 형질 전환 계획에 따르면, 1.5 ml의 마이크로 튜브 (예, 그림 2B)에 테스트 RNA를 자신의 컨트롤의 희석을 준비합니다.
    1. 바이러스 생산 분석를 들어, HIV-1 발현 플라스미드의 10 NG / μL 희석을 준비하고 각 튜브에 10 μl를 추가합니다. 다음 5 μM 시험의 RNA 희석하여 음성 대조군 RN 준비A. 25 또는 100 nM의 최종 농도에 해당하는 튜브에 각 시험 RNA 및 음성 대조군 희석 2.5 또는 10 μl를 추가합니다.
    2. C : 세포 생....

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결과

절차의 일반적인 개략도 세 시험 RNA를도 2b에 제공되는 제어 RNA위한 예시 형질 계획도 2에 도시되어있다. 바이러스 생산 및 세포 생존 분석을 위해 각 테스트 구조에 대한 판독은 음성 대조군으로 정규화된다. 각 시험 RNA가 인접 대조군에 정상화되도록 복제가 세트로 형질 감염된다. 이것은 예를 들어, 음성 대조군 모두 제 형질, 경우 발생할 수 착화 및 형질 전환 사이의 시간과 관련된 부정확 한 데이터를 피하기 위해 수행된다. HIV-1 면역 반응 27,28 영향을 미칠 수 있기 때문에, 세포 생존 및 면역 활성화 검정법은 HIV-1 발현 플라스미드의 첨가없이 수행된다.

HIV-1 RNA의 보존 위치 (위치 ​​1498년에서 1415년까지 타겟팅 간섭 RNA 분자의 최적의 길.......

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토론

기재된 HIV-1 생산 분석법 HEK293T 셀들 (도 2)를 이용하여 수행하고, 효과적인 리보 자임 (13) shRNA를 10,29, siRNA를 30 및 U1i RNA 11,31 표적 부위를 HIV-1 RNA를 선별하는 데 사용되는 분석 비슷 하였다. HIV-1 생성을 정량화하기 위해 다양한 방법을 사용하여, 대부분의 연구는 후보의 RNA와 HIV-1 발현 플라스미드의 공동 형질 감염 후 바이러스 생산을 48 시간으로 측정했다. HIV-1의 제조 이후, 미성숙 비리 새로운 세포를 감염시킬 성숙한 비리,되기 위해 HIV-1 프로테아제하여 polyproteins의 단백질 분해 절단을 겪는다. 단계 2.2에 기재된 HIV-1 RT 효소 활성 분석 용. 역전사 효소 성숙 비리 만 활성화되어 있기 때문에 2.5., 생산과 성숙의 단계를 모두 평가된다. 반대로, 캡시드 단백질 및 바이러스 RNA 모두 성숙 및 미성숙 비리에 존.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

여기에 제시된 작품은 건강 연구 (CIHR)의 캐나다 연구소에 의해 지원되었다 (DCB-120266, PPP-133377와 AG에 HBF-348967을 부여).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
DMEM HyCloneGE 헬스케어SH30243.01
FBS HyCloneGE 헬스케어SH30396.03
페니실린/스트렙토마이신 GibcoThermo Fisher15140-122
세포 배양 플레이트, 96 웰, 24 웰, 6 웰.Corning353075, 353047, 353043
Micro tubes AxygenCorning311-08-051
저분자량 Poly I:CInvivoGen3182-29-6
DharmaFECT-1DharmaconT-2001-01합성 RNA용 transfection 시약
TransIT-LT1MirusMIR 2300RNA 발현 플라스미드용 transfection 시약
Nonidet P40 (NP-40)USB19628
[32P]dTTPPerkin ElmerBLU505H
poly(A) RNA template Sigma-Aldrich10108626001
oligo(dT)12-18 DNA 프라이머Thermo Fisher18418-012
DEAE filtermat 종이 Perkin Elmer1450-522
Microplate 섬광 계수기Perkin Elmer1450-024
MTTSigma-AldrichM-2128
DPBS HyCloneGE HealthcareSH30028.02
Microplate 분광 광도계Bio-rad1706930
Lysis buffer tabletsRoche4693159001, 4906837001프로테아제 및 인산가수분해효소 억제제
MicrocentrifugeEppendorf5415R
Bradford 시약Bio-rad500-0006
겔 러닝 챔버HoeferSE600
Semi-dry transfer cellBio-rad1703940
Protein ladder EZ-RunThermo FisherBP3603-500
니트로셀룰로오스 멤브레인Bio-rad162-0094
BSASigma-AldrichA9647-1006
항체 스트리핑 솔루션Millipore2504
ECL - PierceThermo Fisher 
PI32106 Dr. B.L. BassADAR1 항체
phospho-T446-PKR 항체Abcamab32036
phospho-S396-IRF3 항체Cell Signaling4947
PKR 항체Dr. A. Hovanessian
IRF3 항체Cell Signaling11904
Actin 항체MilliporeMAB1501
Peroxidase-labeled 염소 anti-rabbitKPL474-1506
Peroxidase-labeled goat anti-mouseKPL474-1806
Ponceau S 시그마-알드리치6226-79-5
의

참고문헌

  1. Hoxie, J. A., June, C. H. Novel cell and gene therapies for HIV. Cold Spring Harb Perspect Med. 2, a007179(2012).
  2. Bobbin, M. L., Burnett, J. C., Rossi, J. J. RNA interference approaches for treatment of HIV-1 infection. Genome Med. 7, 50(2015).
  3. Allers, K., et al....

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