이 프로토콜의 목적은 진핵 병원체 인간 노로바이러스의 결합을 박테리아에 정량화하는 것이다. 초기 바이러스-박테리아 부착 분석을 수행한 후, 유동 세포측정은 집단 내에서 바이러스 결합 박테리아를 검출하는 데 사용된다.
방법 논문
이 프로토콜의 목적은 진핵 병원체 인간 노로바이러스의 결합을 박테리아에 정량화하는 것이다. 초기 바이러스-박테리아 부착 분석을 수행한 후, 유동 세포측정은 집단 내에서 바이러스 결합 박테리아를 검출하는 데 사용된다.
생균은 진핵 바이러스의 감염에 영향을 미치기 위하여 잘 설치됩니다. 병원체와 숙주 미생물군유전체 사이의 직접 결합은 이러한 바이러스의 많은 감염을 변경하는 책임이 있다. 따라서, 바이러스-박테리아 결합의 특성화는 박테리아가 바이러스 감염을 변화시키는 메커니즘(들)을 해명하는 데 필요한 기초 단계이다. 인간 노로 바이러스에 대 한, 연구용 박테리아 B 세포 감염을 향상. 바이러스는 직접 이러한 박테리아에 바인딩, 이 직접 적인 상호 작용 감염 향상의 메커니즘에 관여 하는 것을 나타내는. 방사성 표지된 바이러스 및 중합효소 연쇄 반응(PCR)의 주식 계수를 포함하여 박테리아와 바이러스 간의 상호 작용을 정량화하는 데 다양한 기술을 사용할 수 있습니다. 두 방법 모두 실험실에서 생성해야 할 수도 있는 살아있는 바이러스의 사용을 필요로 합니다. 현재, 인간 노로바이러스에 사용할 수 있는 체외 배양 시스템 중 어느 것도 고농축 바이러스 성 주식의 생성을 허용할 만큼 충분히 견고하지 않다. 살아있는 바이러스 대신에, 바이러스 같이 입자 (VLPs)는 노로바이러스와 박테리아 사이 상호 작용을 특성화하기 위하여 이용되었습니다. 본 명세서에서 유동 세포분석 방법은 그람 음성 및 그람 양성 박테리아에 VLP 결합을 정량화하기 위해 바이러스 특이적 항체를 사용하여 기술된다. 박테리아 만 및 이소형 대조군 모두의 포함은 시험된 박테리아에 대한 VLP 부착의 배경 항체 결합 및 정확한 정량화를 감소시키기 위해 분석법의 최적화를 허용하였다. 높은 VLP: 박테리아 비율은 세균 인구의 큰 비율에 결합하는 VLPs 귀착됩니다. 그러나, VLP 수량 감소 하는 경우, 결합 하는 박테리아의 백분율 또한 감소. 궁극적으로, 이 방법은 노로바이러스:세균 상호 작용을 조절하는 특정 조건 및 구조적 구성 요소를 해명하는 향후 실험에 사용될 수 있다.
인간 노로바이러스(HuNoVs)는 전 세계적으로 위장병의 주요 원인으로,매년6억 8,500만 건의 감염과 200,000명 이상의 사망을 초래합니다. 다른 장내 바이러스와 마찬가지로, 동보 박테리아의 존재는 이 병원체뿐만 아니라 대리 바이러스, 뮤린 노로바이러스2,,3의감염을 향상시키는 것으로 나타났다. 박테리아가 인간 노로 바이러스4,,5,,6에의한 감염을 억제 할 수 있다는 충돌보고서가 있습니다. 여러 바이러스의 경우, 바이러스와 박테리아 간의 직접적인 상호작용은 바이러스감염에영향을 미치는 메커니즘의 근간을 이룬 것으로 나타나며2,7,,8,,9,,10,전자 현미경을 통해 인간 노로바이러스가 박테리아11,,12의표면에 직접 결합하는 것으로 나타났다. 그러므로, 이 상호 작용을 특성화하는 것은 박테리아가 바이러스성 감염에 영향을 미치는 기계장치를 결정하는 것이 중요하게 되었습니다. 이러한 특성화는 숙주 미생물군유전체7,,12,,13의성분인 세균종의 배열에 대한 바이러스 결합을 정량화하는 것으로 고전적으로 시작되었다. 이 첨부 성 분석은 박테리아에 묶인 바이러스의 양을 밝힐 뿐만 아니라 바이러스 적합성 및 생존에 이 상호 작용의 충격을 결정하는 것을 돕습니다.
바이러스 부착을 정량화하기 위해, 전통적으로 채택된 방법은 바이러스 게놈12 또는 방사성 표지된 바이러스의 생성을 정량화하는 PCR 기반 측정법을 포함하고 있으며, 바이러스입자를정량화하기 위해 분신계계의 사용7,8,,9,,13. 이러한 방법의 사용은 일반적으로 높은 티터 바이러스 주식과 그들을 생성하는 시험관 내 재배 기술에 대한 액세스를 필요로한다. 인간 노로 바이러스에 대한 여러 배양 시스템은 지금 존재하지만2,,14,15,아무도 제한하거나 인간의 노로 바이러스 / 세균 상호 작용을 정량화하기 위해 PCR 및 종축 계수의 사용을 제거 이러한 고농축 주식을 생성하는 데 필요한 강력한 복제를 지원하지 않습니다.14
이 문제를 우회하기 위해, 바이러스 유사 입자(VLPs)는 인간 노로바이러스와박테리아(16,,17)사이의 상호작용을 조사하기 위해 바이러스를 살리기 위해 대리로 사용될 수 있다. VLPs는 밀접하게 그(것)들이 파생되는 바이러스를 닮은 비 감염성 입자입니다. 인간 노로바이러스의 경우, 이들 입자는 유전물질이 결여된 손상되지 않은 바이러스 성 캡시드(즉, 노로바이러스를 위한 RNA)를 만들기 위해 자가 조립하는 VP1(및 언젠가 VP2) 단백질의 발현으로부터 생성된다. 이들 VLP는 잘 특징지어지고 있으며, 구조적으로 그리고 항원적으로 유사하며, 이들은,18,19,,20,,21,,22,,23에서유래되는 야생형 바이러스와 유사하다. 따라서, VLP는 인간 노로바이러스와 공생 박테리아 사이의 표면 상호 작용을 조사하기위한 이상적인 대리역할을합니다. VLPs는 유전 물질이 부족하다는 것을 감안할 때, PCR 기지를 둔 세포는 바이러스성 결합을 정량화하기 위하여 이용될 수 없습니다. 항체 기반 유동 세포분석 방법은 이전에 설명되었고 반정량적인 방식으로 박테리아에 결합하는 낮은 수준의 VLP를 검출할 수있었다 16. 이 방법은 그람 음성 및 그람 양성 공생박테리아(16)에결합하는 인간 노로바이러스 VLP의 정확한 정량화를 허용하도록 최적화되었다.
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참고: 프로토콜에 설명 된 세균 성장 조건은 Enterobacter cloacae 및 유산 균 gasseri에대 한 표준 배양 조건. 바이러스를 수행하기 위하여:박테리아 부착 분석은 그밖 세균종으로, 선택된 박테리아는 박테리아를 위해 적당한 표준 조건 하에서 배양되어야 합니다.
1. 세균 성장 배지 준비
2. 광학 밀도(OD) 및 박테리아 농도와 상관관계가 있는 표준 곡선 설정
3. VLP 박테리아 부착 분석
주의: 인간 노로바이러스 VLP는 생물안전수준(BSL)-2의 위험요소이며, VLP와 관련된 모든 작업은 생물안전성 캐비닛에서 수행해야 합니다. 부착 분석 전에 세균 배양물의 준비는 유기체에 적합한 안전 조건을 사용하여 수행되어야한다.
4. 유세포분석
참고: 아래에 설명된 전압 설정은 재료 표에 나열된 유량 세포계 및 소프트웨어를 기반으로 하며 유동 세포계에 따라 다를 수 있습니다. 설정은 각 박테리아에 대해 최적화되어야 합니다. 모든 그래프의 축이 비xponential 단계에 있는지 확인합니다.
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공생 박테리아에 결합하는 인간 노로바이러스 VLP를 정량화하는 데 사용되는 게이팅 전략은 도 1에나타내었다. 대표적인 밀도 도트는 VLP 부착이 단일 집단에서 결정되도록 세포 파편 및 세포 덩어리를 제거하기 위해 시료를 문게 한 방법에 대한 개요를제공합니다(그림 1A). 대표적인 히스토그램은 이소형 조절 항체로 염색된 VLP-박테리아 시료의 노로바이러스 VLP 및 낮은 배경 신호가 결여된 시료에서만 항노로바이러스 항체 신호의 낮은 수준을 입증한다(도1B). 이소타입 제어 피크는 또한 얼룩이 없는 샘플과 겹치면서 동일한 시료를 반인간 노로바이러스 GII 항체로 염색하면 피크에서 상당한 변화가 발생합니다.
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박테리아에 장바이러스의 결합을 정량화하는 기능은 이 박테리아가 바이러스성 감염을 바꾸는 기계장치를 해명하기 위한 중요한 첫번째 단계입니다. 본 명세서에 기재된 방법은 인간 노로바이러스 VLP 상호작용을 E. 클로아카(gram-negative 박테리아) 및 L. gasseri(그람 양성 박테리아)와 측정하도록 최적화되었지만, 임의의 포유류 바이러스 및 관심 있는 박테리아와 함께 사용하도록 적응될 수 있다. VLPs는 부착 분석에서 사용하기 위한 살아있는 바이러스에 대한 이상적인 대안이며 이들 입자는 유세포 분석기를 사용하여 쉽게 정량화될 수 있지만, P 입자는 또한 인간 노로바이러스와박테리아(24)사이의 상호작용을 조사하기 위해 사용되어 왔다. 이 연구에서는, 박테리아에 결합된 바이러스의 양은 세균 집단과 반대로 정량화되었다, 여기에서 보고되는 바와 같이. P 입자는 VLP 및 야생형
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저자는 이해 관계의 충돌이 없습니다.
수토누카 바르와 샤넬 모스비-하운드루프가 작성된 원고에 대한 비판적 검토와 세균 표준 곡선 생성에 도움을 준 알폰소 카릴로에게 감사드립니다. 이 작품은 건강의 국립 연구소에서 보조금에 의해 부분적으로 자금 (R21AI140012) 플로리다 대학에서 종자 보조금에 의해, 식품 및 농업 과학 연구소.
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| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 5ml 폴리스렌 라운드 바텀 튜브(셀 스트레이너 캡 포함 | Corning | 352235 | 항체 염색 후 샘플은 유세포 분석을 위해 튜브로 옮겨집니다. |
| Agar | Sigma | A7002 | 배지 준비에 사용 |
| AnaeroPack | Thermo Scientific | R681001 | Lactobacillus gasseri |
| BD FacsDiva 소프트웨어 | |||
| BD LSR Fortessa 유세포 분석기 | |||
| 소 혈청 알부민 | Fisher Bioreagents | BP1605 | 유세포 분석에 사용 |
| 유세포 분석 염색 완충액(FCSB) | BD Biosciences | 554657 | 유세포 분석 |
| 마우스 IgG2b kappa Isotype Control (eBMG2b), PE, eBioscience | Thermo Fisher Scientific | 12473281 | Isotype control에 사용됩니다. 이 항체는 제조업체에서 접합 형태로 구입합니다. |
| MRS Powder | BD Biosciences | 288130 | 배지 준비 및 락토바실러스 가세리 배양에 사용됩니다. |
| Norovirus capsid G2 Monoclonal Antibody (L34D) | Thermo Fisher Scientific | MA5-18241 | Norovirus GII 항체. 이 항체는 unconjugated 형태로만 사용할 수 있으므로 설명된 유세포 분석 분석에서 사용하기 전에 형광 접합해야 합니다. 이 프로토콜에서 PE는 선택된 형광이었지만 연구원이 사용하는 유세포 분석기에 가장 적합한 다른 형광 분자를 선택할 수 있습니다. |
| 노로바이러스 GII.4 VLP | Creative Biostructure | CBS-V700 | 인간 노로바이러스 유사 입자, VLP는 바큘로바이러스 시스템을 사용하여 생성되었으며 10% 글리세롤이 함유된 인산염 완충 식염수에 재현탁되었습니다. 저자는 VLP의 입자 농도를 결정하기 위해 독립적인 나노사이트 추적 분석을 수행했습니다. 농도는 밀리리터당 약 1011 VLP입니다. VLP의 단백질 농도에 따라 VLP 부착 분석에서 박테리아당 약 200개의 입자가 추가됩니다. |
| PBS 10X | Fisher Bioreagents | BP665 | 사용하기 전에 1X로 희석하십시오. |
| SiteClick R-PE 항체 라벨링 키트 | Thermo Fisher Scientific | S10467 | 접합 키트는 비접합 항체를 라벨링하는 데 사용됩니다. |
| 염화나트륨 | Fisher Scientific | S271 | 배지 준비에 사용 |
| Tryptone | Oxoid | LP0042 | 미디어 준비에 사용 |
| 튜브 리볼버 | ThermoFisher Scientific | 88881001 | 바이러스에 사용: 박테리아 부착 분석. 최대 속도(40rpm)로 설정합니다. |
| 효모 추출물 | BD Biosciences | 212750 | 배지 준비에 사용 |
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