Цель настоящего Протокола заключается в специально тег и выборочно изолировать вирусной ДНК от инфицированных клеток для характеризации вирусного генома связанных белков.
Методическая статья
Цель настоящего Протокола заключается в специально тег и выборочно изолировать вирусной ДНК от инфицированных клеток для характеризации вирусного генома связанных белков.
Целью настоящего Протокола является изолировать вирус простого герпеса типа 1 (ВПГ-1) ДНК от инфицированных клеток для идентификации связанных вирусных и клеточных белков, Массовое спектрометрирование. Хотя белки, которые взаимодействуют с вирусных геномов играют важную роль в определении результатов инфекции, всесторонний анализ вирусного генома связанных белков нецелесообразно ранее. Здесь мы показываем, метод, который позволяет прямое очистки геномов HSV-1 от инфицированных клеток. Репликации вирусных ДНК выборочно помечены модифицированных нуклеотидов, которые содержат алкины функциональной группы. Приклеенные этикетку ДНК затем специально и необратимо маркирован через ковалентных вложение биотина азид через меди (I)-катализатором реакции циклоприсоединения или нажмите азид алкины. Биотин тегами ДНК очищается на стрептавидина покрытием бусины и связанные протеины этого eluted и определены по масс-спектрометрии. Этот метод позволяет избирательного отношения и изоляции HSV-1 репликации вилки или весь геном из сложных биологических сред. Кроме того адаптации этого подхода позволит для расследования различных аспектов герпетический инфекции, а также изучение геномов других ДНК вирусов.
Вирусы имеют ограниченные возможности для выполнения основных функций и поэтому зависят от факторов хост для облегчения критических аспектов инфекции, включая экспрессии вирусных генов, репликации, ремонт, рекомбинации и транспорта. Деятельность этих факторов хост часто дополнены вирусно закодированные белков. Кроме того вирусы должны избежать обнаружения и вмешательства, клеточных реакций к вирусной инфекции. Таким образом вирус хост взаимодействия диктовать результаты инфекции. Первостепенное значение является понимание того, как вирусы изменяют клеточной среды адаптировать клеточными для облегчения вирусных процессов. Особый интерес является определение, какие факторы и процессы действуют на вирусных геномов инфекционных цикла.
Вирус простого герпеса типа 1 (ВПГ-1) — двойной многожильный ДНК вируса, который заражает значительную долю населения. В течение первого часа инфекции вирусного генома проникает в ядро, где упорядоченный Каскад экспрессии вирусных генов наступает в координации с вирусной репликации ДНК (vDNA)1. В ядре геномы подлежат эпигеномные регулирование, пройти ремонт и рекомбинации и упакованы в capsids, таким образом, что первый вирионы потомства производятся в течение менее шести часов. Всеобъемлющую оценку вирусного генома связанных белков на протяжении инфекции заложит основу для изучения молекулярных детали процессов, которые действуют на вирусных геномов и даст понимание вирусных и клеточные факторы участвуют в различных стадиях инфекции.
Предыдущие методы расследования принимающей факторов в вирусной инфекции включают очищение сродства вирусных белков для анализа связанных клеточных белков2,3,4,5 , 6 , 7 , 8 , 9. Эти анализы сыграли для выявления клеточных факторов в принимающих противовирусное ответы, а также модификация вирусный хроматина, экспрессии генов, и ремонт ДНК. Однако трудно определить ли взаимодействия зависят от ассоциации с vDNA, и протеомики только обеспечить понимание взаимодействия, которые происходят в зависимости от конкретного вирусного фактор. Иммунопреципитации Chromatin (обломока) был использован для определения, где конкретные вирусных и клеточных белков связывать вирусных геномов10,11,12,13,14 , 15 и флуоресцентной гибридизации in situ (рыбы) в сочетании с immunocytochemistry позволило визуализации клеточных факторов, которые colocalize с vDNA16,,1718, 19 , 20. Эти анализы позволяют для пространственного и временнóго анализа. Однако ограничения включают потребность в весьма специфических антител, ограниченной чувствительности и потребность в предыдущих понимание взаимодействия узла вирус. Поэтому мы разработали метод, основанный на iPOND (изоляция белков на зарождающейся ДНК)21 и22 aniPOND (ускоренное родной iPOND) избирательно этикетки и очистить vDNA от инфицированных клеток для объективной идентификации вирусного генома связанные белки по масс-спектрометрии. iPOND играет важную роль для исследования динамики вилка сотовой репликации.
Для выборочной очистки вирусных геномов от инфицированных клеток тиражирование vDNA помечены ethynyl изменение нуклеозидов, 5-ethynyl-2´ дезоксиуридина (EdU) или 5-ethynyl-2´ Дезоксицитидин (EdC) (рис. 1), следуют ковалентных Спряжение биотина азид через нажмите химии для облегчения очистки одного шага вирусных геномов и связанных белков на четках стрептавидина покрытием (рис. 2B). Важно отметить, что инфекции осуществляется в стационарных клетках, которые не участвуют в клеточном репликации ДНК для включения конкретных маркировки vDNA. Кроме того инфекции HSV-1 вызывает арест клеточного цикла и подавляет клеточной ДНК репликации23,-24. Вирус может быть prelabeled до инфекции для анализа белков, связанные с входящей вирусных геномов (рис. 1A) или помечены в ходе репликации ДНК для анализа белков, связанные с недавно синтезированных vDNA (рис. 1B) 25. Кроме того, пульс Чейз анализ может использоваться для изучения природы белков, связанные с вирусной репликации вилки (рис. 1 c)26. Кроме того изменение ethynyl vDNA можно ковалентно конъюгированных к Флюорофор для пространственного исследования динамики белков (рисунок 2A и рис. 3). Изображений позволяет для прямого визуализации vDNA и представляет собой бесплатный подход для проверки vDNA белковых взаимодействий и может быть адаптирована для отслеживания вирусных геномов течение инфекции. Мы ожидаем, что эти подходы далее может быть изменена для изучения любого аспекта герпетический инфекции, включая задержку и оживление и изучить другие ДНК вирусов. Кроме того маркировки с уридина 5-ethynyl (ЕС) может позволить для анализа РНК вирусных геномов.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. культуру клеток, вирусные инфекции и EdC маркировки ( рис. 1)
следующий протокол включает в себя работу с вирусами. Обратитесь к вашим учреждением ' s био безопасности протоколов относительно безопасного обращения вирусов и других биологических агентов. Этот протокол был одобрен институциональных Наблюдательный Совет Университета Питтсбурга.
2. Визуализация EdC помечены ДНК ( рисунок 2A)
Примечание: это полезно для выполнения визуализации в тандеме с методом очистки вирусного генома для проверки, что клеточной ДНК не обозначена в экспериментах. Изображения также может использоваться для визуализации характер помечены vDNA и для проверки данных протеомики. На рисунке 3 показаны примеры сотовой и вирусной ДНК, окрашивание узоры.
3. Очистка vDNA и связанных белков
Примечание: некоторые аспекты этого протокола были адаптированы из Лэн et al. 22
Примечание: все буферы и реагенты должны быть охлажденным на льду перед использованием и все шаги должны осуществляться на льду если не указано иное.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Использование нажмите химии для очистки дна от клеток проводилась впервые метод iPOND21. IPOND предназначен для очистки сотовой репликации вилки для идентификации связанных белков. Мы адаптировали этот метод специально изучать взаимодействия протеина vDNA во время инфекции. Манипуляция подхода к этикетке вирусных геномов с EdC (рис. 1), в сочетании с синхронизированной инфекций, позволило для селективного изоляции и расследования отдел...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол включает в себя несколько шагов, которые, если не соблюдены тщательно, может привести к значительно более белка урожая или загрязнения с клеточной ДНК. Важно, что стационарные клетки используются для всех экспериментов для обеспечения не помечены и очищенного клеточной ДНК. Это может быть подтверждено отсутствие клеточной ДНК полимеразы в образец протеина потому что HSV-1 не используют для синтеза генома клеточной ДНК-полимеразы. Во время EdC маркировки и ядер, уборка шаги образцы следует поэтапно обеспечит...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы признаем Ханна Fox за помощь в подготовке этой рукописи. Эта работа была поддержана NIH Грант R01AI030612.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| MRC-5 клетки | ATCC | CCL-171 | |
| Фетальная сыворотка крупного рогатого скота (FBS) | Gibco | 26140-179 | |
| Модифицированная среда Dulbecco's Eagle Medium (DMEM) | Gibco | 12800-082 | Замещена 10% FBS, 2 мМ L-глутамина, 12 mM (для выращивания в колбах) или 30 мМ (для выращивания в чашках) бикарбинат натрия |
| 600 см<суп>2 чашка для культуры тканей | Thermo Fisher Scientific | 166508 | |
| Трис Буферизованный физиологический раствор (TBS), pH 7,4 | 137 мМ NaCl, 5 мМ KCl, 491 мМ MgCl, 680 мМ CaCl, 25,1 мМ Трицин | ||
| HSV-1 стоковый | запас с титрами более 1x109 PFU/мл лучше всего подходит | ||
| Сефадекс G-25 колонка (PD-10 Колонна для обессоливания ) | GE Healthcare | 17085101 | |
| Диметилсульфоксид (ДМСО) | Fisher Scientific | D128-1 | |
| 5-этинил-2´-дезоксицитидин (EdC) | Sigma-Aldrich | T511307 | растворить в ДМСО для получения 40 мМ бульона, аликвоты, и хранить при -20 °°; С |
| 2-дезоксицитидин (дезоксиC) | Sigma-Aldrich | D3897 | Растворить в воде для приготовления 40 мМ бульона, аликвоты, и хранить при -20°С; С |
| Ядерный экстракционный буфер (NEB) | Приготовьте свежий (20 мМ Hepes pH 7,2, 50 мМ NaCl, 3 мМ MgCl2, 300 мМ сахарозы, 0,5% Igepal) | ||
| Скребок для клеток | Bellco glass | 7731-22000 | Autoclave перед использованием |
| раствор трипанового синего | Sigma-Aldrich | T8154 | |
| PBS, pH 7,2 (10x) | 1,37 М NaCl, 27 мМ KCl, 100 мМ Na2HPO4, 18 мМ KH2PO4 (развести до 1x в стерильной воде перед использованием) | ||
| Пентагидрат сульфата меди (II) (CuSO4-5H2O) | Fisher Scientific | C489 | Приготовьте 100 мМ бульон и храните при температуре 4° C на срок до 1 месяца |
| (+) L-аскорбат натрия | Sigma-Aldrich | A4034 | Свежий 100 мМ бульон и хранить на льду до использования |
| биотина азид | Инвитроген | B10184 | Приготовьте 10 мМ бульон в ДМСО, аликвоте и храните при -20 °°; C на срок до 1 года |
| Нажмите Reaction Mix | Готовьте непосредственно перед использованием, добавляя реагенты в указанном порядке (10 мл: 8,8 мл 1x PBS, 200 мл 100 мМ CuSO4, 25 мл 10 мМ биотина азида, 1 мл 100 мМ аскорбата натрия) | ||
| Полный коктейль ингибиторов протеазы | Roche | 11697498001 | растворить в 1 мл воды для приготовления 50-кратного бульона, можно хранить при температуре 4 и ниже; C в течение 1 недели или сразу добавьте 1 таблетку в буфер объемом 50 мл |
| для заморозки | Приготовьте свежий (7 мл 100% глицерина, 3 мл NEB, 200 мл; L 50x ингибитор протеазы) | ||
| Буфер B1 | Готовить свежим (25 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА, 50 мМ Трис-HCl pH 8, 1% Игепал, 1х ингибитор протеазы) | ||
| Буфер В2 | Готовить свежим (150 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА, 50 мМ Трис-HCl pH 8, 0,5% Игепал, 1х ингибитор протеазы) | ||
| Буфер В3 | Готовить свежим (150 мМ NaCl, 2 мМ ЭДТА, 50 мМ Трис-HCl pH 8, 1x ингибитор протеазы) | ||
| Vibra Cell Ultra Sonic Processer с 3 мм зондом с микронаконечником | Sonics | VCX 130 | |
| Cell sither | Falcon | 352360 | |
| Dynabeads MyOne Streptavidin T1 | Life Technologies | 65601 | |
| DynaMag-2 Magnet | Life Technologies | 12321D | |
| Мини-трубка Rotator | Fisher Scientific | 260750F | |
| 2x Laemmli пробный буфер | Смешайте 400 мг SDS, 2 мл 100% глицерина, 1,25 мл 1 M Tris (pH 6,8) и 10 мг бромфенола синего в 8 мл воды. Магазин в 4 ° C на срок до 6 месяцев. Перед применением добавьте 1 М DTT до конечной концентрации 200 мМ. | ||
| Колпачковые замки для пробирки объемом 1,5 мл | Fisher Scientific | NC9679153 | |
| Стандартные вестерн-блоттинговые реактивы | |||
| NOVEX Colloidal Blue Staining Kit | Invitrogen | LC6025 | |
| 12-луночная чашка для культуры тканей | Corning | 3513 | |
| Coverslips | Fisher Scientific | 12-545-100 | Автоклав перед применением |
| Предметные стекла для микроскопа | Fisher Scientific | 12-552-5 | |
| 16% параформальдегида | Электронная микроскопия Sciences | 15710 | Разбавить до 3,7% в 1x PBS перед использованием |
| бычьего сывороточного альбумина (BSA) | Fisher Scientific | BP1605 | Приготовить 3% в 1x PBS |
| Пермеабилизационный буфер (0,5% Triton-X 100) | Sigma-Aldrich | T8787 | Приготовить 0,5% Triton-X 100 в 1x PBS |
| Клик реакционный коктейль - Click-iT EdU Alexa Fluor 488 Imaging Kit | Молекулярные зонды | C10337 | Готовить согласно протоколу производителя |
| Hoechst 33342 | Life Technologies | H1399 | Готовить 10 мг/мл в воде, можно хранить при 4 °°; C в течение 1 года |
| Мышиное первичное антитело против ICP8 | Abcam | ab20194 | Используйте разведение 1:200 в 1x PBS |
| Mouse anti-UL42 первичное антитело (2H4) | Abcam | ab19311 | Используйте разведение 1:200 в 1x PBS |
| Goat anti-mouse 594-конъюгированное вторичное антитело | Life Technologies | a11005 | Используйте разведение 1:500 в 1x PBS |
| Immu-mount | Thermo Fisher Scientific | 9990402 | |
| 2x SDS-бикарб раствор | 2% SDS, 200 мМ NaHCO3 | ||
| Фенол:хлороформ:изоамиловый спирт | Смесь 25:24:1 не менее чем за 1 день до использования, хранить при 4 &�°; C в темноте | ||
| хлороформ:изоамиловый спирт | Смешать 24:1 не менее чем за 1 день до использования, хранить при комнатной температуре в темноте | ||
| 10x Tris EDTA (TE), pH 8,0 | 100 мМ Tris, 10 mM EDTA (разбавить до 1x перед использованием) | ||
| Qiaquick набор для очистки ПЦР | Qiagen | 28104 | |
| 3 М ацетат натрия pH 5,2 | |||
| Qubit 2,0 Флуориметр | Invitrogen | Q32866 | |
| Набор для анализа кубита dsDNA HS | Invitrogen | Q32851 | |
| Пробирки для анализа кубитов | Invitrogen | Q32856 | |
| Флуоресцентный микроскоп, оснащенный программным обеспечением | |||
| Микроцентрифуга для пробирок | |||
| Настольная центрифуга для пробирок | |||
| Ячейка инкубатор | |||
| Шкаф | |||
| Термоблоки | 65° C и 95 ° С |
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