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방법 논문

AAV 적정 및 Adeno 관련 바이러스 어셈블리 활성화의 기능 평가 대 한 그것의 사용에 대 한 양적 점 오 점 분석 결과 단백질

13.4K 조회수

DOI:

10.3791/56766

2018년 6월 12일

이 논문에서

요약

이 원고 내용을 adeno 관련 바이러스 (AAV) titers 및 어셈블리 활성화의 역할을 연구의 응용의 정량에 대 한 간단한 점 오 점 분석 결과 단백질 (AAPs), 모든 AAV에 구조 비 바이러스 성 단백질의 새로운 클래스 serotypes capsids 동족과 분리 AAV serotypes에서 파생 된의 어셈블리를 홍보에.

초록

Adeno 관련 바이러스 (AAV)은 유전자 치료를 위한 매력적인 벡터로 널리 허용 된다, 그러나 그것은 또한 바이러스 생물학을 이해 하기 위한 모델 바이러스 역할. 후자의 점에서 어셈블리 활성화 단백질 (AAP), 불리는 비 구조 AAV 단백질의 최근 발견은 capsid에 바이러스 성 capsid 부사장 단백질의 조립에 관련 된 프로세스에 새로운 빛을 발산 하 고. 많은 AAV serotypes 어셈블리에 대 한 AAP를 필요, 우리는 최근 보고는 AAV4, 5, 11는이 규칙에 예외. 또한, 우리는 AAPs 및 다른 serotypes의 조립된 capsids 다른 subcellular 구획을 지역화 설명 했다. 생물 학적 속성 및 다른 AAV 중 AAPs의 기능적인 역할에이 예기치 않은 serotypes 밑줄 다양 한 serotypes에서 파생 된 AAPs에 대 한 연구의 중요성 이 원고는 AAV 정량 및 capsid 어셈블리에서 AAP 종속성 및 serotype 특이성을 평가 하는 응용 프로그램에 대 한 간단한 점 오 점 분석 결과 자세히 설명 합니다. 이 점 오 점 분석 결과의 유틸리티를 보여, 우리가 밖으로 설정 capsid 어셈블리 및 AAP 종속성 뱀 AAV 이전 새롭거나 파충류 AAV로 AAV5, AAV9, AAP 독립 및 AAP 종속 이전에 표시의 특성 serotypes, 각각. 분석 결과 뱀 AAV capsid 어셈블리 뱀 AAP를 요구 한다 AAV5와 AAV9에서 AAPs에 의해 승진 될 수 없습니다 밝혔다. 분석 결과 또한, 많은 일반적인 serotype AAPs 상호 보완성으로 분리 capsid 어셈블리를 홍보 하는, 달리 뱀 AAP 홍보 하지 않습니다 AAV9 capsids의 다는 것을 보여주었다. 또한, 우리 nuclease의 선택은 크게 점 오 점 분석 결과의 판독에 영향을 하 고 따라서, 최적의 효소를 선택 하는 것은 AAV titers의 성공적인 평가 위해 매우 중요 표시.

서론

Adeno 관련 바이러스 (AAV) 작은, 비 싸여, 단일 가닥 DNA 바이러스 게놈의 약 4.7 kilobases (kb)입니다. AAV 게놈 오픈-독서 프레임 (ORFs) 담당자모자 유전자에 대 한 포함 되어 있습니다. 2010 년 이전 미확인된 nonstructural 단백질 AAV2 모자 유전자 내에서 + 1 프레임 이동 ORF 의해 월요일 에 의해 발견 되었고 발견 바이러스에 AAV2 capsid 부사장 단위체 단백질의 조립에 중요 한 역할을 capsid1. 이 비 발한 단백질은 capsid 어셈블리1을 추진에서 역할 그것 후 어셈블리 활성화 단백질 (AAP) 선정 되었습니다.

ORFs AAP에 대 한 모든 parvoviruses 속 Dependoparvovirus, 내만 내 parvovirus 가족1,2의 다른 속의 바이러스의 게놈의 유전자 확인 된 bioinformatically 되었습니다. 이 비 발한 단백질의 기능 연구는 AAP AAV2 프로토 타입에....

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프로토콜

참고: 솔루션 및이 프로토콜에 대 한 필요한 버퍼 조리법은 표 1에 제공 됩니다. 아래에 설명 된 프로토콜 capsid 어셈블리에서 AAP 단백질의 역할을 연구 부사장 AAP 상호 보완성 점 오 점 분석 결과입니다. 순화 AAV 벡터 적정에 대 한 보다 일반적인 양적 점 오 점 분석 결과 대 한 방법은 대표 결과 섹션에서 설명 합니다.

1. 건설 VP3, AAP, 플라스 미드를 표현 하는 AAV2 담당자

  1. PCMV-AAVx-VP3 (x = serotypes)의 건설
    1. 고 충실도 DNA 중 합 효소와 다음 뇌관 쌍을 사용 하 여 전체 VP3 ORF (1.6 kb) PCR 증폭: VP3 앞으로, CTAA-RE1-CACC-N25 (VP3 ORF의 처음 25 뉴클레오티드); VP3 역, TCTT-RE2-N25 (VP3 ORF의 마지막 25 뉴클레오티드).
      참고: RE1 및 RE2는 복제에 대 한 제한 효소 (REs)에 대 한 사이트. CTAA와 TCTT는 터미널 5' 그리고 3' tetranucleotides 금지 효소 소화를 촉진에 추가 이중 가닥 DNA의 끝 근처. CACC는 K....

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결과

순화 AAV 벡터 주식 대규모 생산의 정량에 대 한 양적 도트도 말의 대표적인 결과 그림 1에 표시 됩니다. 이 점 오 점 분석 결과 함께 더블-좌초 AAV2G9-CMV-GFP 벡터 재고 titer 결정 했다. 벡터는 세 슘 염화 물 (CsCl) 밀도 그라데이션 ultracentrifugation 다음 앞에서 설명한20으로 투 석의 두 라운드 순화 되었다. 일반적으로, 순화 AAV 벡터 주식에 대 한 각 AAV 벡터 주식 (예를 들어, 0.3 µ L, 0.1 µ L, 그리고 0.03 µ L)의 3 개의 다른 볼륨 중복 수정에 위에서 설명한 점 오 점 절차를 받게 됩니다. DNase I 효소 A 단계 3.2, S. marcescens endonuclease 대신 사용 되 고 추출 하 고 바이러스 성 DNA를 정화 상용 키트 단계 3.4 (

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토론

이 보고서에서 AAPs AAV capsid 어셈블리에서 그들의 역할을 공부 하 고 양적 점 오 점 분석 실험의 유틸리티를 설명 합니다. 이러한 연구에서 얻은 지식을 AAV capsid 어셈블리 과정에서 타고 난 차이 다른 serotypes 사이 AAPs의 기능적인 역할에 대 한 자세한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 이 점에서 AAV VP3 AAP 상호 보완성 점 얼룩 뱀 AAV VP3 capsid 어셈블리에 대 한 그것의 동족 AAP의 공동 식에 엄격한 종속성 표시 그리고 뱀 AAP의 분리 serotypes capsid 어셈블리를 홍보 하지 않습니다 분석 결과 . 이 관측은 흥미로운 AAP 종속 AAV serotypes에 있기 때문에 이전 조사 되었다 (AAV1, 2, 3, 6, 7, 8, 9, 12)는 모두 분리 압6을 이용 하 여 어느 정도 이상 어셈블리를 처리할 수.

양적 점 또는 슬롯 오 점 교 잡의 편리한 방식으로

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공개 사항

저자는 공개 없다.

감사의 글

아오 아오 채 플 힐에서 북캐롤라이나의 대학에는 pEMBL-CMV-GFP 플라스 미드와 함께 우리를 제공 하는 감사 합니다. 우리는 원고의 중요 한 독서에 대 한 크리스토퍼 쳉과 사무엘 제이 황 감사합니다. 이 작품에 의해 지원 되었다 공중 보건 서비스 부여 (NIH R01 NS088399 T32 EY232113).

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
벤조나제밀리포어시그마1016970001본문에서 Serratia marcescen endonuclease로 언급됩니다.
DNase IRoche4716728001본문에서 DNase I Enzyme A로 지칭된다.
DNase IInvitrogen18047019본문에서 DNase I Enzyme B라고 합니다.
DNase INew England BiolabsM0303L본문에서는 DNase I Enzyme C라고 합니다.
1.5mL 부착 O-링 나사 캡 미세 원심분리기 튜브Corning430909
1.5mL 마이크로 원심분리기 튜브Thermo Fisher Scientific05-408-129
15mL 폴리프로필렌 원추형 튜브Corning352097
3m 아세트산나트륨TeknovaS0298
50mL 폴리프로필렌 원추형 튜브Corning430291
AAV-293 세포애질런240073HEK-293 세포주는 AAV 비리온의 패키징에 최적화되어 있습니다.
AccuGENE 0.5 M EDTA 용액Lonza51234
AccuGENE 1 M Tris-HCl pH 8.0Lonza51238
AccuGENE 10% SDSLonza51213
AccuGENE 1X TE 버퍼Lonza51235
Bio-Dot ApparatusBio-Rad1706545
소 혈청 알부민MilliporeSigmaA3294
Cell LifterCorning3008
클로로포름MilliporeSigma 372978
DNA 추출기 키트Wako Pure Chemical Industries295-50201이것은 정제된 바이러스의 정량적 점 얼룩에 사용됩니다. 당사는 제조업체가 제공한 설명서에서 Protocol Scheme 2에 대해 권장되는 각 단계에서 모든 시약의 절반 부피만 사용합니다.
둘베코' s DMEM(Modified Eagle Medium)-고포도당(4.5g/L)Lonza12-614F
ElectroMAX DH10BCells Thermo Fisher Scientific18290015
Ethanol 200 ProofDecon Labs2716
Fetal Bovine SerumVWR1500-500
Ficoll 400Alfa AesarB22095폴리수크로스 400이라고 합니다.
광 현미경ZeissAxiovert 40 CFL
GlycogenRoche10901393001
Herring Sperm DNAInvitrogen15634-017
혼성관Thermo Fisher Scientific13-247-150
ImageQuant TLGE Healthcare Life SciencesImageQuant TL
L-glutamine 200 mMLonza17-605E
염화마그네슘 육수화물MilliporeSigmaM0250
MicroPulser ElectroporatorBio-Rad1652100
미니 퀵 스핀 DNA 컬럼MilliporeSigma11814419001
pAAV-RC2 VectorCell Biolabs IncVPK-422
페니실린/스트렙토마이신 10K/10KLonza17-602E
인산염 완충 식염수Lonza17-516F
인광 노출 카세트GE 헬스케어 생명 과학다양한
인광 이미징 스크린GE 헬스케어 생명 과학다양한
플라스미드 맥시 키트QIAGEN12162
플래티넘 PFX DNA 중합효소Invitrogen
PolyethyleniminePolysciences Inc23966-2
폴리비닐피롤리돈MilliporeSigmaP5288
Prime-It II 랜덤 프라이머 라벨링 키트Agilent Technologies300385
프라이머 AAP Forward (N25 AAP ORF의 4번째 뉴클레오타이드, RE1은 클로닝을 위한 제한 효소 부위임): CTAA-RE1-CACCATGGACTACAAGGA
CGACGATGACAAA-N25
MilliporeSigmaCustom Primer
Primer AAP Reverse (N25는 AAP ORF의 마지막 25개 뉴클레오티드이며, RE2는 클로닝을 위한 제한 효소 부위입니다): TCTT-RE2-N25MilliporeSigma커스텀 프라이머
Primer VP3 Forward (N25 VP3 ORF의 처음 25개 뉴클레오티드, RE1은 클로닝을 위한 제한 효소 부위임): CTAA-RE1-CACC-N25MilliporeSigmaCustom Primer Primer
VP3 Reverse (N25는 AAP ORF의 마지막 25개 뉴클레오티드입니다. RE2는 클로닝을 위한 제한 효소 부위입니다): TCTT-RE2-N25MilliporeSigmaCustom Primer
Proteinase K SolutionInvitrogen25530-049
Restriction EnzymesNew England BiolabsVarious
Salmon Sperm DNAInvitrogen15632011
Serological PipettesThermo Fisher Scientific13-678-11D / 13-678-11E / 13-678-11
염화나트륨Thermo Fisher ScientificS271-10
구연산나트륨 이수화물MilliporeSigmaC8532
T4 DNA 중합효소New England BiolabsM0203L
Thermal CyclerEppendorf6321000515
Tissue-Culture Treated 6-well PlateCorning
Tris BaseThermo Fisher ScientificBP152-5
Typhoon FLA 7000GE Healthcare Life Sciences28955809
UltraPure Buffer-Saturated PhenolInvitrogen15513-047
UV CrosslinkerSpectrolineXLE-1000Optimal Crosslink 모드를 사용하여 120mJ/cm2.
Zeta-Probe 멤브레인Bio-Rad162-0165
트 형11708013353046

참고문헌

  1. Sonntag, F., Schmidt, K., Kleinschmidt, J. A. A viral assembly factor promotes AAV2 capsid formation in the nucleolus. Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (22), 10220-10225 (2010).
  2. Sonntag, F., et al. The assembly-activating protein p....

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