We presenteren een protocol dat een semi-kwantitatief methode beschrijft voor het meten van zowel de aanhechting van influenza A-virus aan A549-cellen als de internalisatie van virusdeeltjes in de doelcellen door middel van flowcytometrie.
Methodenartikel
We presenteren een protocol dat een semi-kwantitatief methode beschrijft voor het meten van zowel de aanhechting van influenza A-virus aan A549-cellen als de internalisatie van virusdeeltjes in de doelcellen door middel van flowcytometrie.
Hechting aan doelcellen gevolgd door internalisatie zijn de allereerste stappen van de levenscyclus van het influenza A-virus (IAV). We bieden hier een gedetailleerd protocol voor het meten van relatieve veranderingen in de hoeveelheid virale deeltjes die zich hechten aan A549-cellen, een menselijke longepitheelcellijn, evenals in de hoeveelheid deeltjes die in de cel worden geïnternaliseerd. We gebruiken gebiotineerde virussen die gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd na kleuring met Cy3-gelabelde streptavidine (STV-Cy3). We beschrijven de groei, zuivering en biotinylering van A/WSN/33, een veel gebruikte laboratoriumstam van IAV. Koud-gebonden gebiotineerde IAV-deeltjes op A549-cellen worden gekleurd met STV-Cy3 en gemeten met behulp van flowcytometrie. Om de opname van virale deeltjes te onderzoeken, wordt koud-gebonden virus toegestaan om te internaliseren bij 37 °C. Om onderscheid te maken tussen externe en geïnternaliseerde virale deeltjes, wordt een blokkeerfase toegepast: Vrije bindingsplaatsen op de biotine van het gehechte virus op het celoppervlak worden gebonden door ongelabelde streptavidine (STV). Vervolgens worden de cellen gepermeabiliseerd en gekleurd met STV-Cy3, waardoor detectie van geïnternaliseerde virale deeltjes mogelijk wordt. We presenteren een berekening om de relatieve hoeveelheid geïnternaliseerd virus te bepalen. Deze test is geschikt om effecten van geneesmiddelbehandelingen of andere manipulaties op hechting of internalisatie van IAV te meten.
De vermelding van influenza A virus (IAV) is een meerstaps proces dat begint met de binding van het virus aan receptoren op het plasmamembraan van doelcellen 1. De receptor voor IAV is siaalzuur dat aanwezig is op een grote verscheidenheid aan glycoproteïnen en glycolipiden is. Het hemagglutinine (HA) -eiwit van IAV die in de virale omhulling bindt aan siaalzuur en daardoor medieert hechting van het virale deeltjes naar de plasmamembraan van doelwitcellen 2. Het virus komt in de cellen via clathrine-gemedieerde endocytose, maar ook alternatieve ingang trajecten, zoals macropinocytose, beschreven 06/03. De interactie tussen HA en siaalzuur lijkt voldoende te bemiddelen zowel bevestiging en triggering internalisatie van virale deeltjes 7 zijn. Toch hebben alternatieve ingang receptoren voorgesteld en hun rol in IAV binnenkomst worden momenteel onderzocht 1,8,9.
Curteel wordt gestreefd naar gastheerfactoren die betrokken zijn in de virale levenscyclus met als doel het ontwikkelen dringend nieuwe antivirale therapieën 10-12 identificeren. Virusingang zou een gunstige stap voor het richten IAV groei om virale infectie te blokkeren in zijn vroegste punt. Meten verschillende stadia van IAV binnenkomst experimenteel is uitdagend gewoonlijk grote hoeveelheden virus moeten binnenkomende virus op te sporen. Bovendien, het detectiebereik veranderingen in virusingang alleen lineair door het ontbreken van virale replicatie. Dit onderstreept de behoefte aan assays met hoge gevoeligheid.
De assay hier geïntroduceerde maakt detectie mogelijk van bijgevoegde virus op het celoppervlak en detectie van geïnternaliseerde virus in verhouding tot de totale hoeveelheid van cel-geassocieerd virus. Het gebruik van gebiotinyleerde wildtype virus maakt handig meting door middel van kleuring met STV-Cy3 en uitlezing door flowcytometrie. Gebiotinyleerde virus is koud-gebonden aan cels beslaglegging laten maar internalisatie van virale deeltjes te voorkomen. Cellen kunnen worden gefixeerd, permeabel en gekleurd met STV-Cy3 bijgevoegde virus te meten. Het signaal van extracellulaire, verbonden virions kunnen worden ingetrokken wanneer een blokkeringsstap wordt aangebracht voordat fixatie waarin de cellen worden geïncubeerd met niet-gemerkt streptavidine (STV). In een volgende stap, na binding van gebiotinyleerd IAV, temperatuur verschoven naar 37 ° C en internalisatie van virale deeltjes mag plaatsvinden. Geïnternaliseerde deeltjes worden beschermd tegen de binding van STV waardoor de discriminatie tussen extra- en intracellulaire virussen.
Per experimentele conditie, zijn vier monsters vereist: '0 min': Het eerste monster gelabeld "0 min", om koud virus gebonden aan het celoppervlak te meten. "0 min + STV De tweede monster gelabeld" 0 min + STV ", geeft de basislijn signaalintensiteit van het experiment. Bijgevoegde virus wordt geblokkeerd with STV en het signaal na kleuring met STV-Cy3 moet veel lager zijn in vergelijking met het "0 min" sample. '30 Min ': Het derde monster '30 min' bevat bevestigd en geïnternaliseerd virus vanwege de temperatuurverandering tot 37 ° C gedurende 30 min. '30 Min + STV ': De vierde monster, '30 min + STV' maatregelen de intracellulaire fractie van virussen. De STV blokkeringsstap wordt toegepast na de 30 min incubatieperiode. Hierdoor worden virale deeltjes aan het celoppervlak gebonden STV waarbij alleen geïnternaliseerd virussen vindt kleuring met STV-Cy3. De relatieve hoeveelheid virus geïnternaliseerd kan worden berekend als de verhouding van geïnternaliseerde virus (gemeten in de '30 min + STV "sample) gedeeld door de totale hoeveelheid virus (beschreven door '30 min 'sample).
Als controles raden we aan mock-geïnfecteerde cellen bevatten. Het signaal volgende STV-Cy3 kleuring van mock-geïnfecteerde cellen geeft de achtergrondals gevolg van de kleuringsprotocol. Hendel om IAV bevestiging is de voorbehandeling van cellen met bacteriële neuraminidase (NA). NA splitst siaalzuur van cellulaire glycoproteïnen, waardoor het verwijderen hechting receptoren van het celoppervlak. Natriumazide (SA) is een krachtige metabole remmer en blokkeert daarbij endocytose 13. Cellen behandeld met natriumazide moet positief voor virus bindend, maar negatief voor internalisatie zijn.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Let op voor de start: Gebruik laminaire stroming kap en passende biocontainment bij het werken met levend virus. Hier beschrijven we de groei omstandigheden die geschikt zijn om de cultuur influenzavirusstam A / WSN / 33. Veelvoud van infectie (MOI) en incubatietijden kunnen variëren afhankelijk van virusstam gebruikt.
1. Bereiding van gebiotinyleerd A / WSN / 33 virus
2. Bepaal de benodigde hoeveelheid Gebiotinyleerde Virus
OPMERKING: Voor het vast- / internalisering test wordt uitgevoerd, is het belangrijk om de hoeveelheid gebiotinyleerd virus nodig om alle cellen van een monster besmetten bepalen.
3. Bepaal de benodigde hoeveelheid Streptavidine
Opmerking: De efficiëntie van het blokkeren van het signaal afkomstig van extracellulaire virus bepaalt het detectiebereik van de assay. Daarom is het belangrijk om de STV-Cy3 signaal zoveel mogelijk teniet. The benodigde hoeveelheid STV nodig is afhankelijk van de hoeveelheid van gebiotinyleerd virus voorraad gebruikt (bepaald in paragraaf 2).
4. Attachment / Internalizatie Assay
OPMERKING: Zorg ervoor dat alle reagentia te bereiden voor aanvang van de test. Voor de drie controlegroepen gepresenteerd in de resultaten sectie (mock-geïnfecteerde cellen, neuraminidase voorbehandeld cellen en natriumazide behandelde cellen) kleine wijzigingen in het protocol vereist.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Een cartoon beschrijving van de vier experimentele condities getoond in figuur 1 Resultaten van een representatief experiment zijn weergegeven in de figuren 2 -. 5. In de "0 min" sample, gebiotinyleerd virus koud gebonden aan cellen die kan worden gevisualiseerd door STV Cy3-kleuring gericht (figuren 1 en 2). Wanneer een blokkeringsstap (in de "0 min + STV" monster) wordt toegepast, kan virus op het ...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Ons protocol beschrijft een gemakkelijke manier van meten virusbinding en internalisatie onder toepassing van stroomcytometrie. Het maakt gebruik van gemerkte wildtype virus dat nabootst nauwer virusinfecties vergelijking met het gebruik van virus-achtige deeltjes (VLP). Terwijl onze protocol is geoptimaliseerd voor bevestiging en internalisering van IAV meten kan gemakkelijk worden aangepast voor andere virussen. Bovendien, als flowcytometrie wordt gebruikt voor het uitlezen, co-kleuringen eenvoudig worden toegevoegd a...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs hebben niets te onthullen.
Dit werk werd ondersteund door een subsidie van de Swiss National Science Foundation (31003A_135278) naar SSt. MOP is de begunstigde van een doctoraal subsidie van het Fonds AXA Research. Wij danken Patricia Nigg voor hulp bij het ontwerp van figuur 1.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| DMEM | Life Technologies | 41966-052 | |
| FBS | Life Technologies | 10270-106 | |
| Penicillin-Streptomycin | Life Technologies | 15140-163 | |
| PBS | Life Technologies | 14190-169 | |
| BSA | VWR Calbiochem | 126579 | |
| HEPES | Life Technologies | 15630-100 | |
| D-Sucrose | Fluka | 84100 | |
| TRIS | Biosolve BV | 20092391 | |
| EDTA | Sigma-Aldrich | 3680 | |
| EZ-LINK NHS-SS-BIOTIN kit | Fisher Scientific | W9971E | |
| Bio Rad Protein Bio Assay | Bio Rad | 500-0006 | |
| deepwell tubes (1.2 ml microtubes) | Milian | 82 00 001 | |
| PFA | Lucerna chem Electron microscopy sciences | 15710 | |
| ultracentrifuge tubes | Hemotec HmbH | 253070 | |
| Triton X-100 | Fluka | 93420 | |
| STV-Cy3 | Life Technologies | 43-4315 | |
| STV | Life Technologies | 43-4302 | |
| sodium azide | Fluka | 71290 | |
| bacterial neuraminidase/sialidase | Sigma-Aldrich | N6514-1UN |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken
Toestemming aanvragen