Мы опишем, как выполнять ретровирусных или лентивирусов инфекции гиперэкспрессия или shRNA содержащих конструкций в человеческой Рамос B-клеточной линии и как измерить соматических hypermutation в этих клетках.
Методическая статья
Мы опишем, как выполнять ретровирусных или лентивирусов инфекции гиперэкспрессия или shRNA содержащих конструкций в человеческой Рамос B-клеточной линии и как измерить соматических hypermutation в этих клетках.
Жизненный цикл B-клеток начинается с выработки антител с низким аффинитетом, которые образуются в результате V(D)J-рекомбинации. Однако при обнаружении патогена вариабельный (V) регион гена иммуноглобулина (Ig) подвергается соматической гипермутации (SHM), частота которой примерно в 100 000 раз выше, чем в остальной части генома, что приводит к образованию антител с высоким аффинитетом1,2. Кроме того, рекомбинация переключения классов (CSR) позволяет вырабатывать антитела с различными эффекторными функциями в зависимости от типа иммунного ответа, необходимого для борьбы с конкретным патогеном. И CSR, и SHM инициируются активационным индуцированным цитидиндезаминазным ферментом (AID), который дезаминирует остатки цитозина в ДНК с образованием урацилов. Эти урацилы обрабатываются склонными к ошибкам путями репарации, что в конечном итоге приводит к возникновению мутаций и рекомбинации1-3.
Наши нынешние представления о молекулярных деталях SHM и CSR основаны на совокупности исследований на мышах, первичных клетках, клеточных линиях и в бесклеточных экспериментах. Модели на мышах остаются «золотым стандартом», при этом генетический нокаут показал критическую роль многих факторов репарации (например, Ung, Msh2, Msh6, Exo1 и полимеразы η)4-10. Однако не все гены доступны для исследований с использованием нокаута. Например, нокаут нескольких белков репарации двухцепочечных разрывов приводит к эмбриональной летальности или нарушает развитие B-клеток11-14. Более того, иногда специфическая функция белка в SHM или CSR может быть маскирована более глобальными дефектами, вызванными нокаутом. Кроме того, поскольку эксперименты на мышах могут быть длительными, изменение экспрессии отдельных генов в клеточных линиях становится все более популярным первым шагом для идентификации и характеристики генов-кандидатов15-18.
Ramos — клеточная линия лимфомы Беркитта, в которой конститутивно происходит SHM, — является популярной моделью для изучения SHM18-24. Одним из преимуществ клеток Ramos является наличие встроенного удобного полуколичественного метода оценки SHM. Клетки дикого типа экспрессируют IgM, и по мере накопления мутаций некоторые из них приводят к прекращению экспрессии IgM. Таким образом, анализ потери IgM с помощью сканирования клеток с флуоресцентно-активированной сортировкой (FACS) обеспечивает быстрый считываемый показатель уровня SHM. Более количественная оценка SHM может быть получена путем прямого секвенирования генов антител.
Поскольку клетки Ramos трудно трансфицировать, мы создаем стабильные производные с повышенной или пониженной экспрессией отдельного гена путем инфицирования клеток ретровирусными или лентивирусными конструктами, содержащими кассету сверхэкспрессии или короткую шпилечную РНК (shRNA) соответственно. Здесь мы описываем способ инфицирования клеток Ramos и последующего использования этих клеток для исследования роли конкретных генов в процессе SHM (Рисунок 1).
1. Подготовка образцов и клетки
2. Трансфекции Боск 23 клетки
3. Сбор вирусных частиц
Одноместный посева может быть выполнена одним из двух способов: FACS сортировки или вручную.
6. Анализ: IgM потери (3 недели и 5 недель)
7. Анализ: Подтвердите нокдауна количественными RT-PCR (5 недель)
8. Анализ: геномные последовательности (5 недель)
9. Представитель Результаты:
Как отмечалось ранее, мы используем положительный контроль вирусный вектор, который выражает и GFP, а также пуромицину гена устойчивости. Как правило, мы видим 50-75% GFP + клеток через два дняпосле трансфекции. В наших инфекциями, мы обычно видим 50-70% клетки GFP + два дня после заражения, но до выбора. После выбора завершена,> 95% клеток GFP +.
В качестве представителя эксперименты, мы показываем последствия гиперэкспрессией помощи или сбить ремонт фактора в клетках Рамос. В частности, мы трансфицированных ретровирусных вектор гиперэкспрессия для AID связаны через сайт IRES к Thy1.1 вместе с упаковкой ретровирусных вектор pKat2 в Боск 23 клеток. Вирус средах отфильтровывают и затем используются для заражения клетки Рамос. Оба дикого типа (WT) и гиперэкспрессией AID (AID привет) клетки одной клетки посеяны и выросли на 3 недели, после чего они были проанализированы на экспрессии генов с QRT-PCR (рис. 2) и IgM потери FACS (рис. 3 ). Для окрашивания FACS, клетки инкубировали с обоими 1:20 разбавленный PE-меченых α-человеческий IgM антитела, а также 1:400 разбавляется FITC-меченого α-крыса CD90/mouseCD90.1 (Thy1.1) антител. В отдельном эксперименте, лентивирусов, содержащие либо не имеет значения shRNA (контроля) или shRNA против высококачественные репарации ДНК фактор ожидаемого для защиты от ГИМ были сделаны в Боск 23 клеток, а затем инфицированных в клон ПОМОЩИ привет клеток Рамос. Опять же, экспрессии генов (рис. 4) и IgM потерь (рис. 5) были проанализированы в одном клонов клетки после 3 недель. Так как ремонт фактор, как полагают, обеспечивают защиту от мутаций при ГИМ, мы видим увеличение IgM потери и ГИМ в отсутствие фактора. Если бы мы разобранном фактор, участвующий в создании ШМ-мутации, связанные с, мы увидели бы снижение IgM потери вместо этого.
Как и ожидалось, наши QRT-PCR результаты показывают заметный рост ПОМОЩИ выражение после заражения клеток с гиперэкспрессией вектор AID (рис. 2), в то время как уровни фактора репарации ДНК капля в присутствии целевых shRNA против этого фактора (Рис. 4 ). Поскольку индивидуальные clonэс может варьироваться, вы можете увидеть некоторые различия в уровне экспрессии генов. Потому что экспрессия генов может меняться, необходимо, чтобы подтвердить выражение в каждый клон вы планируете анализировать дальше. Различные shRNAs против того же гена могут оказывать различное воздействие на экспрессию генов, так что вы должны экран несколько shRNAs чтобы определить, какие имеет наибольшее влияние. Нокдаун может быть также подтвержден на уровне белка методом иммуноблотинга. Кроме того, индивидуальные клоны могут сильно варьироваться в уровнях IgM потери. Некоторые клоны могут продемонстрировать "джекпот" эффект, когда IgM мутация произошла в одном из первых клеточных делений - например, вы увидите,> 50% IgM потери просто потому, что одна из ячеек стали IgM - в два-клеточной стадии. Влияние этих клонов сведена к минимуму путем расчета среднего за несколько клонов одной клетке.

Рисунок 1. Схема для транс-инфекцию, инфекцию и анализ IgM потери. См. текст для деталей.

Рисунок 2. ПОМОЩИ экспрессией в клетках Рамос. WT и помощь привет Рамос клетки одной клетки клонированных и выращивали в течение 3 недель, после чего ПОМОЩИ выражение в отдельных клонов измерялась QRT-PCR. GAPDH выражение было использовано для нормализации. WT был установлен в 1. Средний значение указано. * Указывает А. П. Значение <0,01 в пересчете на одностороннее Стьюдента-тест.

Рисунок 3. IgM Увеличение потерь в клетках ПОМОЩИ привет по сравнению с WT клеток. Поверхность IgM измеряли FACS на 3 очка время недели, и процент потерь IgM был рассчитан для WT и клеток ПОМОЩИ привет. (А) представитель FACS участок WT клон и клон ПОМОЩИ привет. ПОМОЩЬ гиперэкспрессия VЭктор имеет ПОМОЩИ связаны с Thy1.1 через сайт IRES, так Thy1.1 выражение используется в качестве суррогата ПОМОЩИ выражения. (В) Количественное определение IgM потери в несколько WT и помощь привет клонов. Средний значение указано. * Указывает А. П. Значение <0,01 в пересчете на одностороннее Стьюдента-тест.

Рисунок 4. Нокдаун ремонт фактора в клетках ПОМОЩИ привет. Клетки были заражены либо не имеет значения shRNA контроль (контроль) или наших shRNA интереса (shRNA), и одна ячейка заполнена. Через 3 недели, экспрессия генов в отдельных клонов измерялась QRT-PCR. GAPDH выражение было использовано для нормализации. WT был установлен в 1. Средний значение указано. * Указывает А. П. Значение <0,01 в пересчете на одностороннее Стьюдента-тест.

Рисунок 5. Увеличение IgM потериВ ПОМОЩЬ привет клеток с разобранном уровней ремонт фактор. Поверхность IgM в нескольких клонов измерялась FACS на 3 очка время недели, и процент потерь IgM был рассчитан в клетках еще ПОМОЩЬ гиперэкспрессией. Средний значение указано. * Указывает А. П. Значение <0,01 в пересчете на одностороннее Стьюдента-тест.

Таблица 1. Primer последовательности для генов Ig 19: постоянная См регионе, тяжелая цепь V области (V H) и легкой цепи V области (V L).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Как обсуждалось ранее, клеточная линия моделей для антител диверсификации стали популярным отправной точкой для выявления новых белков, которые влияют на различные шаги в процессе антител диверсификации. Мы приведем здесь способ использования вирусной инфекции либо нокдауна или гиперэкспрессией белка в Рамос B-клеточной линии, а затем изучить влияние на ГИМ.
Для этих исследований, мы используем как WT Рамос и AID привет Рамос клеток. WT клетки могут быть использованы для изучения ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нет конфликта интересов объявлены.
PMSCV-AID-I-Thy1.1 и pKat2 векторы были своего рода подарок от Д. Г. Шац и pVSV-G, pRSV-Rev, и pMDLg / pRRE векторы были своего рода подарок от BR Каллен.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Предлагаемые реагенты - большинство из них могут быть заменены аналогичными продуктами от других производителей.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Название реагента | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
| 6-подальше TC обработанные пластины | Гранулирование | 3516 | |
| 10 мл BD Luer-Loksyringes | BD Медицинские | 309604 | |
| 24-подальше TC обработанные пластины | Гранулирование | 3526 | |
| 96-подальше плоской нижней полистирола TC обработанных микропланшетов | Гранулирование | 3596 | |
| 100 мм TC обработанных блюд культуры | Гранулирование | 430167 | |
| Acrodisc шприц фильтры, 0,45 мкм | Pall Life Sciences | 4604 | |
| Агар | Teknova | A7777 | |
| Агароза | GeneMate | E-3120-500 | |
| Ампициллин | Сигма | A0166 | 100 мг / мл в воде |
| BD FACSCanto II потока цитометр | BD Biosciences | или аналогичный | |
| BD Сокол труб круглого сечения нижней полистирола | BD Biosciences | 352054 | для FACS |
| Боск 23 клетки | АТСС | CRL-11270 | |
| CO 2 инкубатор способны 37 ° C | |||
| DMEM (среда Дульбекко изменение Орла) | Сигма | D6429 | |
| FBS (эмбриональной телячьей сыворотки) | Близнецы Био-продукты | 100-106 | |
| FITC α-крыса CD90/mouse CD90.1 антител | BioLegend | 202503 | FITCα-Thy1.1 |
| FuGENE 6 Трансфекция реагент | Roche | 11814443001 | |
| HEPES буферного раствора | Invitrogen | 15630-080 | |
| KAPA HiFi ДНК-полимеразы | KAPA Biosystems | KK2101 | |
| LB бульоне (лизогении бульон - А. Р. Лурия) Порошок | Difco | 240230 | |
| МИССИЯ TRC shRNA бактериальных фондовом глицерина | Сигма | shRNA векторов | |
| NCS (новорожденного телячьей сыворотки) | Близнецы Био-продукты | 100-504 | |
| PBS (фосфатный буферный раствор) | Invitrogen | 70011 | разбавленного до 1 раза в воде |
| PE α-человеческий IgM антитела | BioLegend | 314508 | |
| PGS (пенициллин, стрептомицин-глютамин раствора) | Близнецы Bio-PГСМ | 400-110 | |
| Polybrene (hexadimethrine бромид) | Сигма | 107689 | 10 мг / мл в воде |
| PureYield плазмиды системы Midiprep | Promega | A2495 | |
| Пуромицин | Сигма | P8833 | 250 мкг / мл в воде |
| QIAquick гель добычи комплект | QIAGEN | 28706 | |
| Рамос (РА 1) клетки | АТСС | CRL-1596 | |
| RPMI-1640 | Сигма | R8758 | |
| Надстрочный II | Invitrogen | 18064-022 | |
| SYBR БЫСТРО КПЦР комплект | KAPA Biosystems | KK4601 | |
| Taq-ДНК-полимераза | Invitrogen | 18038-042 | |
| ТОПО Т. А. Клонирование комплект | Инвитропоколения | K4520-01 | |
| TRIzol | Invitrogen | 15596-026 | |
| Мастер С. В. Геномная ДНК система очистки | Promega | A2361 | |
| X-Gal [5-бром-4-хлор-3-indoyl-β-D-galatopyranoside] | Growcells | C-5687 | 40 мг / мл в ДМСО |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение