Adenovirüs parçacıklar doğal olmayan bir amino asit analog azidohomoalanine veya azido şeker içermesi için tasarlanmıştır O-GlcNAz. Her bir azid grubu chemoselectively viral yüzey değiştirme aracı olarak "ı" kimyası reaksiyon yoluyla ligate edilir.
Yöntem makalesi
Adenovirüs parçacıklar doğal olmayan bir amino asit analog azidohomoalanine veya azido şeker içermesi için tasarlanmıştır O-GlcNAz. Her bir azid grubu chemoselectively viral yüzey değiştirme aracı olarak "ı" kimyası reaksiyon yoluyla ligate edilir.
Virüs partiküllerinin modifikasyonu gen tedavisi, onkolitik uygulamaları ve aşı geliştirme etkileyen yönelik muazzam bir potansiyele dikkat önemli bir miktar aldı. Çoğunlukla genetik tabanlı olduğu viral yüzeyler, değiştirmek amacıyla 1,2,3 Şu yaklaşımlar genellikle zayıflama muzdarip virüs üretim, enfektivite ve hücresel iletimi. 4,5 Kemoselektif click kimyası kullanarak, son derece esnek ve erişilebilir hem de kalan süre bu konularda sidesteps basit bir alternatif yaklaşım geliştirdik. 1,2
Bu protokolün amacı adenovirüs tip 5 parçacıkların yüzey değiştirme bioorthogonal tıklama kimyası ile etkinliğini göstermektir. Bu proteinler üzerine hedef moleküllerin, boyalar veya ilgi diğer moleküllerin Kemoselektif ligasyonu sağlayan bu iki adımlı süreç hem terapötik 1 veya analitik, 2,6 kullanılabilirazid etiketleri ile önceden etiketli. Bu yöntemin üç büyük avantajları (1) metabolik etiketleme viral spor üzerinde hiçbir etkisi, 1,7 az gösteriyor ki vardır (2) efektör ligandlar geniş bir yelpazede kullanılabilir, ve (3) oldukça hızlı, güvenilir ve kolay erişim. 1,2,7
Bu işlemin ilk adımda, adenovirüs partikülleri işlevsel bir azid (N-3) içermesi, her ikisi de azidohomoalanine (Aha, bir metiyonin vekil) veya doğal olmayan bir şeker O-bağlı N-azidoacetylglucosamine (O-GlcNAz), ya taşıyan üretilir grubu. Azid-modifiye edilmiş virüs partiküllerinin saflaştırıldıktan sonra, flüoresan TAMRA parçasını içeren bir prob alkin önceden etiketlenmiş proteinleri veya glikoproteinleri bir Kemoselektif şekilde ligate edilir. Son olarak, bir SDS-PAGE ile analiz viral proteinlerin kapsid üzerine prob başarılı ligasyonu göstermek için gerçekleştirilir. Aha dahil tüm viral kapsid etiketlemek için gösterilirproteinleri (Hexon, Penton ve Fiber), sadece Fiber etiketlenmesi O-GlcNAz birleştirmeyecektir ederken.
Bu gelişen alanında, azid-alkin ligasyonu için birden çok yöntem başarıyla geliştirilmiştir, ancak biz en uygun olduğu tespit sadece iki tanesini burada gösterilmiştir - strain-terfi azid-alkin Siklokatılma (SPAAC) ve bakır-katalize azid-alkin Siklokatılma (CuAAC) deoxygenated atmosferi altında.
Bu protokol başvurulan tüm medya, tamponlar ve çözümler hazırlanması için Tablo 1'e bakınız.
1. Aha-Etiketli Adenovirüs Üretimi
2. Azido-Şeker-Etiketli Adenovirüs Üretimi
3. Azid-Etiketli adenoviral Parçacıklarının Arıtma
4. LiGerilme-Promoted Azid-Alkinler Siklokatılma kullanarak Alkinler Probları Modifiye adenoviral Parçacıkların kolayca dolaşmak (SPAAC)
5.. Deoksijenize Atmosferde Bakır (I)-Katalizli Azid-Alkinler Siklokatılma (CuAAC) kullanarak Alkinler Probları Modifiye adenoviral Parçacıklarının Ligasyonu
6. Etiketli Virüs Parçacıkların Arıtma ve Depolama
7. Etiketli Adenovirüs ve Floresanlar Jel Tarama SDS-PAGE
8. Temsilcisi Sonuçlar
SDS-PAGE ve TAMRA-konjuge Ad5 floresan jel tarama gözlemlenen Sonuçlar Şekil 3 içerisinde gösterilmiştir. Bu fluoresan jel taramaları örnekleri modifiye yapıldı rağmenprobları ile SPAAC ligate edilir olduğunda CuAAC yoluyla tanımladı, sonuç olarak benzer olması gerekir. Bu jel taramaları gösteriyor ki üç Ad5 kapsid proteinleri (Hexon, Penton ve Fiber) modifikasyonu ile Aha etiketleme sonuçları, şeker etiketleme sadece Fiber kapsid proteini değiştirir iken. Dahası, konsantrasyon Aha bir artış (4 mM vs 32 mM) Aha esas daha büyük bir ölçüde neden olan, fakat aynı zamanda enfektivite azaltmak için gösterilmiştir. Önce sonuçları 7 4mm üretilen Ad5 için Aha, maruz metiyonin sitelerin yaklaşık% 5 32 mM Aha kullanıldığında bu sayı% 10 artış ile, TAMRA-değiştirilmiş olduğunu göstermektedir. Bu sırasıyla yaklaşık 280 ve 510, Ad5 parçacık başına boya etiketli siteler karşılık gelir. Şeker-etiketleme 1 analizi kabaca 22 Ad5 üzerinde 36 glikozilasyon sitelerin bir azido şeker tarafından işgal ve daha sonra TAMRA etiketli belirtti.
Tarif edildiği gibi on doku kültür plakaları azit-değiştirilmiş Ad5 üretmek için kullanıldığı takdirde Bu protokolde, 200 - azit-değiştirilmiş virüsünün 300 ul yaklaşık 1.5 bir titresi x 10 12 parçacıklar / ml, 3.6 adım toplanan beyaz bir bant elde edilmelidir. Bu yöntemin yaygın bir zorluk düşük viral titre atfedilebilir bu arıtma adımı, bir viral grubun olmamasıdır. Enfeksiyondan sonra plakadan gevşetilmiş olur - ki - adım 1 sırasında yıkarken Bu genellikle aşırı ya da altında birleşmiş, ya da hücreleri yıkayarak olan hücrelerini enfekte bir sonucudur.

Şekil 1. Protokol genel bakış. Azid içeren Aha veya GalNAz ilk adenovirüs partikülleri içine dahil edilmiştir. Bir floresan alkin prob ile ligasyon sonra "klik" kimyası ile yapılır. Son olarak, SDS-PAGE flüoresan prob ligasyonu göstermek için kullanılır.
igure 2 "/>
Şekil 2,. Üzerine alkin prob Ligation azit-değiştirilmiş de-oksijenli altında (a) SPAAC, (b) CuAAC ve (c) oksijenli bir atmosfer üzeri virüsü.

Şekil 3. TAMRA-Alkinler ile CuAAC konjugasyon sonra azid etiketli adenovirus tip 5 (Ad5) SDS-PAGE Floresan tarar. (A) Aha iki farklı konsantrasyonu kullanılarak, Ad5 Aha-etiketli. Etiketleme artan Aha konsantrasyonu ile artan etiketleme derecesi ile, adenovirüs Hexon, Penton ve Fiber kapsid proteinleri meydana görünüyor. (B) Ac 4 GalNAz-etiketli adenovirüs sadece Fiber kapsid protein etiketli gibi görünüyor.
| Çözüm | Hazırlık | Notlar |
| Ad5 depolama tamponu | 5 mM Tris-HCl tampon (pH 8.0) ihtiva eden 0.5 mM MgCl2, 50 mM NaCl,% 25 (v / v) gliserol, ve% 0.05 (a / h) Bovine Serum Albumin (BSA) | -20 ° C'de deposunda |
| Ad5 enfeksiyonu tampon | 2% (v / v) sığır serumu, 1 × TC çözeltisi, Ad5 depolama tampon içinde (MOI bir 10 PFU / hücre ve 01:20 bir enfektivite indeksi kullanılarak belirlenir hacmi). TD tamponu kullanılarak nihai hacme çözüm getirmek | Ad5 konsantrasyon UV absorpsiyon yoluyla belirlenebilir. |
| TC çözüm (200 ×) | 136 mM CaCl2, 100 mM MgCl2 | 4 at ° C'nin |
| TD tampon | 137 mM NaCl, 5 mM KCI, mM Na 2 HPO 4, ve 25 mM Tris-HCl, pH 7.5 0.07 | 4 at ° C'nin |
| HEK 293 hücre büyüme ortamı | Dulbecco Modified Eagle Medium (DMEM) 10% (v / v) sığır serumu (BSC) ve 1% (v / v) Pen Strep ile desteklenmiş | 4 at ° C'nin |
| Cys stok solüsyonu (100 ×) | DMEM (-Met /-Cys) 200 mM L-sistein ile desteklenmiş | Kullanmadan önce bir 0.2-um steril şırınga filtresi ile taze ve filtre hazırlayın. |
| Aha stok solüsyonu (25 ×) | DMEM (-Met /-Cys) 100 mM L-Azidohomoalanine ile desteklenmiş | Kullanmadan önce bir 0.2-um steril şırınga filtresi ile taze ve filtre hazırlayın. |
| Aha etiketleme orta | DMEM (-Met /-Cys) 2 mM L-sistein% 10 MKC, Aha stok solüsyonu (1 x) ile desteklenmiş | Kullanmadan önce taze hazırlayın. Bu, bir 4 mM c tekabülAHA oncentration, farklı konsantrasyonlarda (Temsilcisi Sonuçlar bakınız) kullanılmakla beraber. |
| Met stok solüsyonu (25 ×) | DMEM (-Met /-Cys) L-Metionin 100 mM ile desteklenmiş | Kullanmadan önce bir 0.2-um steril şırınga filtresi ile taze ve filtre hazırlayın. |
| Met kontrolü orta | DMEM (-Met /-Cys) stok solüsyonu (1 x), Met,% 10 MKC ile desteklenmiş 2 mM L-sistein | Kullanmadan önce taze hazırlayın. |
| Ac 4 GalNAz stok solüsyonu (1.000 ×) | Metanol içinde 50 mM N-peracetylated azidoacetylgalactosamine (Ac 4 GalNAz) | 4 ° C'de depolamak Ac 4 GalNAz GlcNAz bir metabolik öncüsüdür. |
| Azido-şeker etiketleme orta | 100 ul Ac 4 GalNAz stok çözeltisi, 100 ml HEK 293 hücre büyüme ortamı | Metanol HEK 293 hücre büyümesi orta eklemeden önce buharlaşmasına izin verin. |
| Sezyum klorür çözümler | CsCl TD tampon içinde çözülmüş: 1.25 g / ml (18.08 g / 50 ml H2O) 1.35 g / ml (25.60 g / 50 ml H2O) 1.40 g / ml (31.00 g / 50 ml H2O) | Ultrasantrifüj için Yoğunluk gradyanlar |
| Virüs depolama tamponu | Fosfat CaCl2, 0.9 mM MgCl2 ve% 10 (v / v) gliserol ihtiva eden 0.5 mM, tuzlu su (PBS), pH 7.2 tampon | -20 ° C'de deposunda |
| TAMRA-BCN (SPAAC) etiketleme çözümü | DMSO içinde TAMRA-BCN:
| Gerilme-terfi alkin prob SDS-PAGE ile, yaklaşık 10 12 parçacıklar / ml 'lik bir viral titrenin önerilmiştir için |
| TAMRA-Alkinler (CuAAC) etiketleme çözümü | Virüs depolama tampon içinde azit-değiştirilmiş Ad5 (N Ad5 yukarıdaki gibi belirlenmiştir) 50 ul, 1.5 mM Batho fenantrolin disülfonat (yani 1.5 × son CuBr konsantrasyon), TAMRA-Alkinler. TAMRA-Alkinler molarite (M) kullanılarak belirlenmektedir: c Alk = 2 × 10 × 6 (N Ad5 / N Avo) (5. Basamak hazırlanan tepkime karışımı virion başına 100 alkin probları içerir, böylece) | Tris tampon bakır, rekabetçi bir önleyici ve ligand olarak da bilinir. 8 |
| Laemmli numune tamponu (2 ×) | 125 mM Tris-HCl (pH 6.8),% 4 (w / v) SDS, 20% (v / v) gliserol,% 10 (v / v) 2-merkaptoetanol, ve% 0.004 (w / v) Bromofenol mavi | |
| Tampon Koşu | 187 mM glisin, 19 mM Tris-HCl, H2O, 3,5 mM SDS | 4 at ° C'nin |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Azidler olanlar dahil Kemoselektif ve bioorthogonal tıklayın reaksiyonlar, gelişimi bir araştırma hızla gelişen bir alandır ve sonradan bioconjugation uygulamalar için seçim için bu reaksiyonlar giderek artan sayıda vardır. Biz kendi laboratuar ve tüm reaktifler ticari durumu çünkü onların kullanışlılığı seçildi yalnızca iki yöntem eklemek için bu protokol kapsamında sınırlama getirdik.
Bu tür ilk rotada - strain-terfi azid-alkin Siklokatılma (SPAAC) - alkin bir cyclooctyne halkası (...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çıkar çatışması ilan etti.
Biz finansman (CBET-0.846.259) için NSF kabul etmek istiyorum.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | |
| Bir GFP transgen içeren Adenovirüs tip 5 (Ad5) | BCBC | 391 | |
| İnsan embriyonik böbrek (HEK 293) hücreleri | ATCC | CRL-1573 | |
| Dulbecco Modifiye Eagle Orta (DMEM), Yüksek Glukoz | Invitrogen | 11965-092 | |
| Dulbecco Modifiye Eagle Orta, hiçbir Metionin, hiçbir Sistein (DMEM-Met /-Cys), Yüksek Glukoz | Invitrogen | 21013-024 | |
| Sığır Buzağı Serumu | Invitrogen | 16170-078 | |
| Penisilin - Streptomisin 100 × Çözüm (Pen Strep) | Invitrogen | 15140-122 | |
| % 0.5 Tripsin-EDTA (10 x) | Invitrogen | 15400-054 | |
| 100 mm Hücre Kültürü Bulaşık, doku kültürü ile tedavi edilen polistiren | BD Falcon | 353003 | |
| Hücre kültürü CO2 inkübatör | |||
| Hemositometre | |||
| Biyogüvenlik kabini | |||
| Steril şırınga filtresi (0.2 um, selüloz asetat) | VWR | 28145-477 (NA), 514-0061 (Avrupa) | |
| Avanti JE santrifüj | Beckman Coulter | 369001 | |
| Konik tüpler (50 ml, steril) | BD Falcon | 352098 | |
| Tüp, Thinwall, Ultra Clear, 13.2 ml, 14 x 89 mm | Beckman | 344059 | |
| Bir GB 41 GB ve 60 r ile donatılmış ultrasantrifüjdekiOTOR | Beckman | ||
| Eppendorf Biopur Safe-Lock Tüpler, 1.5 ml | Eppendorf | 0030 121.589 | |
| 5418 Santrifüj | Eppendorf | 5418 | |
| Centri-Eyl jel filtrasyon sıkma sütunlar | Princeton Ayrımları | CS-901 | |
| Steril iğne, 18 gauge | |||
| Azot eldiven çanta (deoxygenated CuAAC yapılacak ise) | |||
| Dewar şişesi | |||
| Sıvı azot | |||
| Elektroforez hücre | |||
| Floresan jel tarayıcı | |||
| Hazır Jel Tris-HCl Jel | Bio-Rad | 161-1105 | |
| L-Azidohomoalanine | AnaSpec | 63669 | |
| Jena Biosciences | CLK-AA005 | ||
| Peracetylated N-azidoacetylgalactosamine (Ac 4 GalNAz) | Invitrogen | C33365 | |
| Thermo Scientific | 88905 | ||
| Sigma-Aldrich | A7480 | ||
| Bathophenanthroline disülfonik asit (BDA) disodyum tuzu | MP Biomedicals | 0215011201 | |
| Dimetil sülfoksit (DMSO) | |||
| Metanol | |||
| Tris baz (tris (hidroksimetil) aminometan) | |||
| Disodyum Fosfat (Na2 HPO 4) | |||
| Fosfat (PBS) tamponlu | |||
| 1M HCI | |||
| Gliserin | |||
| Bovine Serum Albumin | |||
| L-sistein | |||
| L-metiyonin | |||
| SDS (sodyum dodesil sülfat) | |||
| 2-merkaptoetanol | |||
| Glisin | |||
| Bromofenol mavi | |||
| Sezyum Klorür (CsCl) | & Nbsp; | ||
| Bakır (I) bromit (CuBr) | |||
| Kalsiyum Klorür (CaCl2) | |||
| Potasyum Klorür (KCl) | |||
| Magnezyum Klorür (MgCl 2) | |||
| Sodyum Klorür (NaCI) | |||
| CuAAC * için alkin prob | |||
| TAMRA Alkinler | Invitrogen | T10183 | |
| SPAAC * için gergin alkin prob | |||
| TAMRA DIBO Alkinler | Invitrogen | C10410 | |
Click kimyası reaktifler ve kitler * Önemli satıcıları Invitrogen, Jena Biosciences, Berry Associates, Sigma-Aldrich, Glen Araştırma, Kimya Araçlar 'ı ve Baseclick içerir. Alkin boyalar ve ligandları çeşitli bu üreticilerinin katalogları bulunabilir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste