방법 논문

세포 내 타겟팅 억제제의 효능 및 세포 독성 검사를위한 시스템

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DOI:

10.3791/55273

2017년 4월 5일

이 논문에서

요약

우리는 세포를, 결핵균에 대해 신규 한 화합물을 발견 타겟팅 및 인스 국물 포유 동물 숙주 세포에 대해 박테리아뿐만 아니라 세포 독성이 증가하는 모듈 높은 처리량 스크리닝 시스템을 개발 하였다.

초록

결핵(TB)의 원인원인인 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)은 전 세계적으로 이환율과 사망률의 주요 원인입니다. 다제내성결핵(MDR-TB)의 확산이 증가함에 따라 다발성 결핵 감염에 대한 새로운 치료 전략을 개발해야 하는 시급성이 급박해졌습니다. 전통적으로 화합물은 육즙의 시험관 내 성장 조건에서 항균 활성을 기반으로 평가됩니다. 그러나 M. tuberculosis와 같은 세포 내 병원체에 대한 결과는 종종 오해의 소지가 있는데, 이는 배양 내 표현형 스크리닝 조건이 인체 내 실제 질병 상태와 크게 다르기 때문입니다. 대식세포 내부에서 작용하는 억제제를 선별하는 것은 전통적으로 M. tuberculosis의 복잡성, 감염의 가변성 및 느린 복제 속도로 인해 어려웠습니다. 이 연구에서는 대식세포 감염 모델에서 M. tuberculosis의 생존력에 대한 화합물의 효과를 신속하게 평가하기 위한 새로운 접근 방식을 보고합니다. 세포 독성 분석법과 배설물 M. tuberculosis viability assay의 조합을 사용하여 관심 화합물에 대한 포괄적인 분석을 생성하는 스크리닝 시스템을 만들 수 있었습니다. 이 시스템은 대부분의 실험실에서 사용할 수 있는 저렴한 비용으로 정량적 데이터를 생성할 수 있지만 대규모 산업 환경에 맞게 확장성이 뛰어납니다.

서론

결핵균, 결핵 (TB)의 원인이되는 에이전트는 전 세계적으로 이환율과 사망률의 주요 원인이다. 약물에 민감한 TB 6 개월의 기간 동안 여러 항생제를 필요로하는 치료가 가능한 질환입니다. 치료 가능한 질병 임에도 불구하고, 결핵 사망률은 2015 일에서 150 만 것으로 추정되었다. 지난 10 년 동안, 약제 내성 결핵균의 유병률에 대한 우려가 증가하고있다. 다제 내성 결핵 (MDR-TB)가 적어도 이소니아지드 (INH) 리팜피신 (RMP), 가장 MDR-TB 균주 따라서 치료 옵션을 제한 두번째 선 TB 약물을 선택하는 것이 내성에 강한 TB로 정의된다 . 약제 내성의 효과는 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV)에 감염된 환자의 공동 치료를위한 큰 도전을 생성; 40 환자는 전 세계적으로 2,015 1 HIV 관련 결핵으로 사망. 실망, 미국 식품의 약국 Administ배급은 지난 40 년 2, MDR-TB, bedaquiline에 대한 하나의 새로운 결핵 약을 승인했다. 더 짧은 TB 치료를 찾는의 발전이 시급히 TB와 MDR-TB의 싸움에 앞서 유지하기 위해 필요하다.

전통적으....

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프로토콜

1. 균주 및 성장 매체

  1. 소 혈청 알부민 25 g, 덱 스트로스 10.0 g, 및 탈 이온수 460 ㎖의 염화나트륨 4.05 g을 가용화하여 알부민 스트로스 염화칼슘 원액 (ADS)을 만든다. 4 ° C에서 ADS 및 저장을 필터 소독.
  2. 7H9 분말 4.7 g 및 정제수 900 mL의 글리세롤 2 mL를 첨가하여 7H9 국물을 만들기. 10 분 동안 121 ° C에서 7H9 액체 배지를 오토 클레이브가 진행하기 전에 실온으로 냉각시킨다. ADS 100㎖로 7H9 액체 배지 900 ㎖의 트윈 80을 0.5 mL를 첨가하여 7H9ADST합니다. 4 ℃에서 보관하십시오.
  3. 카나마이신 설페이트 50 mg의 무게를 측정하고 1 ㎖ 탈 이온수에 녹여; 최종 농도 50 ㎎ / ㎖이다. 필터 소독 및 -20 ° C에서 보관. 7H9ADST의 1 L 당 원액을 카나마이신 0.5 ML을 추가합니다.
    이 매체는 신선한해야한다, 그래서 문화의 크기에 따라 적절하게 볼륨을 확장 : 참고.
  4. 7H에서 결핵균 성장9ADST 문화 서에서 카나마이신으로 보충. 매일 문화를 흔들어하고 OD600이 응집을 방지하기 위해 1.0에 도달하기 전에 희석.
    주 :이 방법의 개발에 사용되는 결핵균 H37Rv....

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결과

루시퍼 라제 유전자를 발현 결핵균을 이용하여 높은 처리량 스크리닝 세포

도 2a표 1은 루미 의해 수집 된 원시 데이터, THP-1 세포 안에 결핵균의 TB 약물 리팜피신의 농도 증가의 효과를 나타내는, 상대적 형광 단위 (RLU)에서 발현 함유한다. 도 2a는 리팜피신의 다양한 농도에 대한 측정 RLU 원시 발광의 산포도이다. 오류 막대는 평균 (SEM)의 표준 오차를 나타냅니다. 도 2b는 비 처리 웰에 비해 처리 된 웰의 발광의 % 감소를 나타낸다. 데이터 리팜피신은 0.1 ㎍ / ml의 농도에서 세포 내 결핵균으로부터의 RLU> 99.9 %로 감소시킬 수 있음을 보여준다. 이것은 .......

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토론

이 연구의 목적은 결핵균에 대한 인간의 세포 내 감염 모델을 사용하여 간단하고 비용 효율적인 HTS 방법을 만드는 것이 었습니다. 결핵은 M. 결핵하여 폐포 대 식세포의 감염에 의해 특징 인간의 질병이다. 때문에 바이오 안전성 문제, 박테리아 및 숙주 세포 모두의 생물학적 모델을 포함하는 연구는 과거에 사용되어왔다. 그러나,이 대리 박테리아와 인간이 아닌 모델의 사용은 약물 검사가 가장 결핵균 19, 20에 감염된 인간 세포로 이루어집니다 나타내는 약물 개발의 히트를 리드 성공의 가난한 예측 것으로 나타났다, (21, 22).

이 방법에서는, 고급 인간 대 식세포 등 THP-1 세포주에 대한 현재의 최.......

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공개 사항

저자는 이 작업에 대해 경쟁적인 재정적 이해관계가 없음을 선언합니다.

감사의 글

이 연구는 BC Lung Association과 Mitacs의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
RPMI 1640Sigma-AldrichR5886
L-글루타민Sigma-AldrichG7513
소 태아 혈청(FBS)Thermo Fisher Scientific12483020
Middlebrook 7H9Becton, Dickinson and Company271210
Tween80Fisher ScientificT164
알부민, 소 pH7Affymetrix10857
포도당, 피셔 사이언티픽BP350
염화나트륨피셔 사이언티픽BP358
카나마이신 설페이트, 피셔 사이언티픽BP906
PMA,시그마-알드리치P8139
MTT, 시그마-알드리치M2128
<>N,N- 디메틸포름아미드(DMF)Fisher ScientificD131
1 M 하이드로콜로릭산(HCl)Fisher Scientific351279212
아세트산Fisher Scientific351269
SDSFisher ScientificBP166
레사주린알파 AesarB21187
DMSO시그마-알드리치D5879
글리세롤피셔 사이언티픽BP229
THP-1미국형 배양 컬렉션TIB-202
M. 결핵 H37Rv
96웰 플랫 바닥 화이트 플레이트Corning3917
95웰 플랫 바닥 투명 플레이트Corning3595
투명 플레이트 씰러Thermo Fisher ScientificAB-0580
분광 광도계Thermo Fisher ScientificBiomate 3
마이크로플레이트 분광 광도계BiotekEpoch
광도계Applied BiosystemsTropix TR717
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참고문헌

  1. WHO. Global tuberculosis report 2015. , WHO. (2016).
  2. USFDA. FDA news realease. , Available from: http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm333695.htm (2012).
  3. Yajko, D. M., et al. Colorimetric m....

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재인쇄 및 허가

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태그

MICTHP 1MTT

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