$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu B (HBV) jest uważane za chorobę zagrażającą życiu na całym świecie. Przewlekłe zakażenie HBV wiąże się z ryzykiem marskości wątroby i raka wątrobowokomórkowego1. Obecne leczenie anty-HBV koncentruje się głównie na wniknięciu wirusa po jego wejściu przy użyciu analogów nukleozy (NA) i interferonu alfa (IFN-α)2,3. Odkrycie inhibitora wnikania wirusa HBV, Myrcludex B, zidentyfikowało nowy cel dla czynników anty-HBV4. Połączenie inhibitorów wejścia i NAs w przewlekłym zakażeniu HBV znacznie zmniejszyło wiremię w porównaniu z tymi, które są ukierunkowane na samą replikację wirusa5,6. Jednak klasyczny model hepatocytów do badań przesiewowych inhibitorów wnikania HBV jest ograniczony przez niski poziom receptorów wirusowych (polipeptyd kotransportujący taurocholan sodu, NTCP). Nadekspresja hNTCP w komórkach wątrobiaka (tj. HepG2 i Huh7) poprawia zakaźność HBV7,8. Niemniej jednak te linie komórkowe wyrażają niskie poziomy enzymów metabolizujących leki fazy I i II i wykazują niestabilność genetyczną9. Modele hepatocytów, które mogą pomóc w celowaniu w różne mechanizmy potencjalnych związków anty-HBV, takie jak wnikanie prewirusa, wiązanie NTCP i wnikanie wirusa, przyspieszyłyby identyfikację i rozwój skutecznych schematów skojarzonych. Badanie nad aktywnością kurkuminy przeciwko HBV wyjaśniło hamowanie wnikania wirusa jako nowy mechanizm oprócz przerwania wnikania wirusa. Ten protokół szczegółowo opisuje model gospodarza do badań przesiewowych cząsteczek anty-HBV10.
Celem tej metody jest zbadanie potencjalnych związków anty-HBV do hamowania wnikania wirusa, szczególnie blokowania wiązania i transportu NTCP. Ponieważ ekspresja NTCP jest krytycznym czynnikiem wnikania i infekcji HBV, zoptymalizowaliśmy protokół dojrzewania hepatocytów, aby zmaksymalizować poziomy NTCP11. Ponadto protokół ten może różnicować hamujący wpływ na wnikanie HBV jako hamowanie przyłączenia HBV w porównaniu z hamowaniem internalizacji. Test wychwytu kwasu taurocholowego (TCA) został również zmodyfikowany przy użyciu metody opartej na ELISA zamiast radioizotopu, aby reprezentować transport NTCP12,13. Interakcja receptora i liganda została potwierdzona przez ich struktury 3D14,15. Inhibicję funkcji NTCP można ocenić, mierząc aktywność absorpcji TCA16. Jednak technika ta nie dostarczyła bezpośrednich dowodów na wiązanie NTCP z kandydującymi inhibitorami. W związku z tym wiązanie można badać za pomocą różnych technik, takich jak powierzchniowy rezonans plazmonowy17, ELISA, test przesunięcia termicznego oparty na fluorescencji (FTSA)18, FRET19, AlphaScreen i różne inne metody20. Wśród tych technik, ITC jest standardem w analizie wiązań, ponieważ może obserwować absorpcję lub emisję ciepła w prawie każdej reakcji21. Powinowactwo wiązania (KD) NTCP i związków kandydujących oceniano bezpośrednio za pomocą ITC; Te wartości powinowactwa były bardziej precyzyjne niż te uzyskane przy użyciu modelu predykcji in silico22.
Ten protokół obejmuje techniki dojrzewania hepatocytów, infekcji HBV i badań przesiewowych w kierunku inhibitora wejścia HBV. Krótko mówiąc, opracowano model hepatocytów w oparciu o linie komórkowe imHC i HepaRG. Wyhodowane komórki zróżnicowano w dojrzałe hepatocyty w ciągu 2 tygodni. Regulacja w górę poziomów NTCP została wykryta za pomocą PCR w czasie rzeczywistym, western blot i cytometrii przepływowej11. Wirus zapalenia wątroby typu B (HBVcc) został wyprodukowany i pobrany z wirusa HepG2.2.15. Zróżnicowany imHC lub HepaRG (d-imHC, d-HepaRG) leczono profilaktycznie kandydatami anty-HBV na 2 godziny przed inokulacją wirionem HBV. Oczekiwanym rezultatem eksperymentu była identyfikacja czynników zmniejszających komórkową wartość HBV i zakaźność. Aktywność anty-NTCP oceniano za pomocą testu wychwytu TCA. Działanie NTCP może być pomijane przez agentów, którzy konkretnie powiązali protokół NTCP. Technika ITC została wykorzystana do zbadania wykonalności interaktywnego wiązania, które mogłoby przewidywać inhibitory i ich docelowe białka, określając powinowactwo wiązania (KD) liganda do receptora poprzez niekowalencyjne interakcje kompleksu biomolekularnego23,24. Na przykład KD ≥ 1 × 103 mM oznacza słabe wiązanie, KD ≥ 1 ×10 6 μM oznacza umiarkowane wiązanie, a KD ≤ 1 × 109 nM oznacza silne wiązanie. ΔG jest bezpośrednio skorelowane z oddziaływaniami wiążącymi. W szczególności reakcja z ujemnym ΔG jest reakcją egzergoniczną, co wskazuje, że wiązanie jest procesem spontanicznym. Reakcja z ujemnym ΔH wskazuje, że procesy wiązania zależą od wiązań wodorowych i sił Van der Waalsa. Zarówno wychwyt TCA, jak i dane ITC mogą być wykorzystywane do badań przesiewowych pod kątem obecności czynników anty-HBV. Wyniki tych protokołów mogą stanowić podstawę nie tylko do badań przesiewowych przeciwko HBV, ale także do interakcji z NTCP ocenianej na podstawie powinowactwa wiązania i funkcji transportu. W artykule opisano przygotowanie i charakterystykę komórek gospodarza, projekt eksperymentalny i ocenę wejścia anty-HBV wraz z powinowactwem wiązania NTCP.