Summary

为检验新型抗病毒药物的鉴定对蓝舌病病毒

Published: October 11, 2013
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Summary

三个实验,包括细胞病变效应(CPE)为基础的试验中,剂量反应实验和时间的 – 加法(TOA)测定法已被开发,优化,验证和用于识别对蓝舌病毒的新的抗病毒药物(BTV),以及以确定可能的机制, – 行动(MOA)为新发现的抗病毒药物。

Abstract

为了找出对BTV潜在的抗病毒药物,我们已经开发,优化和验证这里提出三个实验。在基于CPE测定法的开发是为了评估在第一测定化合物是否表现出任何抗病毒活性,并已用于筛选大量化合物库。同时,抗病毒药物的毒性也可以使用基于CPE的测定法进行评价。剂量反应实验的目的是确定疗效所选抗病毒的范围内, 50%抑制浓度(IC 50)或有效浓度(EC 50),以及它的范围的细胞毒性(CC 50)。 TOA的分析受聘为农业部初步研究,以确定在BTV病毒的生命周期或宿主细胞机制的可能影响本小说抗病毒药物的作用机制。这些测定是在细胞培养系统的抗病毒功效的评价是至关重要的,并已被用于我们最近的研究导致ing到了一些对BTV新的抗病毒药物的鉴定。

Introduction

BTV是一个原型双链RNA病毒属中的环状病毒呼肠弧病毒家族。 BTV是家畜中最重要的疾病,包括绵羊,山羊,牛等家畜之一,与世界各地的1,2 $ 3十亿/年亏损。异国情调的BTV血清型是在上市的重要动物病原体“美国农业部的严重后果家畜病原体。”重新出现的BTV的最近,已经引起疾病的牛大爆发和羊在整个北欧3,4几个国家。作为其经济意义的结果,作为一个模型系统,BTV已经成为广泛的分子,遗传和结构研究的主题,并且几种疫苗已经开发出来。然而,由于缺乏适当的检测对抗病毒药物的发现,有没有可用的对抗BTV抗病毒药物。

在最近的高通量筛选(HTS)活动使用BTV作为模型系统,我们ðeveloped,优化和验证一个基于CPE的检测,以确定对虫媒病毒5潜在的广谱抗病毒药物。基于CPE的测定是,已在抗病毒的药物发现对许多病毒诱导快速和可观察到的CPE /凋亡5-7被用于一个公认的测定。在我们的系统,北京电视台后感染,CPE是显而易见的脊椎动物细胞,包括海拉,BSR和HEK 293T 8。 BTV-诱 ​​导的CPE可以监测和量化使用各种细胞活力的检测方法,包括的CellTiter格洛细胞活力试剂盒(试剂盒CTG)9。该试剂盒确定基于对细胞内ATP的定量在培养的活细胞的数目呈现,这标志着代谢活跃的活细胞的存在。在优化条件下,这里提出的基于CPE的检测表明其可行性与“混合和计量”一步到位的协议,并与稳定的荧光信号的灵活性。同时,有毒化合物热度庆安细胞活力将被排除在这个基于CPE的检测。在基于CPE的检测表明其稳定性和抗病毒的药物发现对抗BTV的可靠性,并且已经用于筛选NIH的分子库的小分子库(MLSMR),从而导致潜在的抗病毒铅化合物(次六个新集群的识别)5。

当一个潜在的抗病毒化合物中已使用基于CPE测定法确定,这将需要经受10浓度的剂量-反应实验来确定抗病毒活性和细胞毒性2的范围内。的抗病毒效力,表示为50%抑制浓度(IC 50)或50%有效浓度(EC 50),是一种药物,其抑制基线和最大之间病毒诱导的CPE的中途的浓度。抗病毒药物的细胞毒性, 50%的细胞毒性浓度(CC 50),是浓度的药物诱导的基线值和最大值之间的细胞毒性的50%。选择性指数(SI),记为50%的SI(SI 50)从CC 50 / IC 50,它确定对病毒诱导的CPE抗病毒的特异性来计算。该IC 50(或EC 50),CC 50和SI 50值是至关重要的措施,以确定抗病毒化合物是否是有效的和有选择性的进行进一步的药物开发。

当一种抗病毒药表明没有明显的毒性在体外 ,还防止了病毒诱导的CPE和生产性病毒的生命周期,它以表征其农业部2是重要的。我们通过开展ToA的检测,以确定病毒的生命周期是受抗病毒的可能(S)步实施这种表征。通常,抗病毒化合物加入到细胞中在不同的时间前或后病毒感染。如果抗病毒药物加入到被感染的细胞中张贴到其目标STEP感染的过程中,它比较时向其中添加之前的步骤中的人会导致较低的活性。因此,ToA的研究是一种用于确定化合物的抗病毒效力,其潜在目标的关键,无论是在病毒的生命周期或参与病毒生命周期的宿主机器。

对于所有三个实验,细胞存活率用CTG套件下列制造商的指示5确定。该检测系统输出,可以使用不同的内部软件进行分析,充分的发光信号。每个测定的至少一式三份用8副本进行验证和执行。对于所有获得的数据,三个参数,包括平均值(AVE),标准偏差(STDEV),和共同有效的变化(CV)进行分析,以确定检测的鲁棒性。一次测定的鲁棒性进行了测定,将数据进行进一步的分析,以及使用各种生物统计学和图形化绘制C工具2。

Protocol

1。细胞,病毒和抗病毒化合物维护的BSR细胞中,幼仓鼠肾(BHK)细胞10,在Dulbecco改良的Eagle培养基(DMEM)含有5%胎牛血清(FCS)的衍生物,100U/ml青霉素和100微克/毫升链霉素。 对于所有三个实验,板细胞的DMEM含1%FCS,100U/ml青霉素和100微克/毫升链霉素,为优化以前5。该培养基被称为对于所有三个实验测定培养基。 孵育中所有单元的培养箱中在37℃,含5%C…

Representative Results

1。化合物的抗病毒疗效基于细胞的CPE测定法的开发,优化和使用该发光基CTG试剂盒,以确定新的抗病毒药物对抗BTV如先前描述的2,5验证体外 。在10剂量响应测定法来反映抗病毒疗效通过测量基础上,在活细胞中5,11呈现细胞ATP的定量在培养代谢活细胞的数目的确定铅化合物和细胞毒性。在我们以前的报告中,一些潜在的抗病毒化合物进行了评价,包括通?…

Discussion

抗病毒的命中初始识别,用于抗病毒药物发现和开发的关键步骤之一是开发强大的测定法,其中包括选择一个量化指标,开发一种简单的协议,从而获得足够的信号和低于10%的CV。大多数生化或基于细胞的筛选被设计成由于在筛分过程所需的再现性和潜在的大量分子筛选的提供基于最稳健的,简单和便宜的测定法,化学的起点。该CPE为基础的检测被指定为满足这些要求,以确定从一个大的复合图…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

该项目由赠款1R03M​​H08127-01和7R03MH08127-02由美国国立卫生研究院对问李的支持,并通过从医学系在UAB的资金影响到Q力。从Molette基金和奥本大学的支持表示赞赏。我们也感谢工作过程中从普林车女士和沃洛Musiienko先生的技术协助。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
DMEM medium Gibco 1134218 For cell culture
FBS Gibco 16000044 For cell culture
0.05% Trypsin-EDTA Gibco 1000185 For cell culture
DPBS Gbico 1049769 For cell culture
CellTiter-Glo (CTG) kit Promega TB288 For cell viability measurement
70% ethanol Fisher S25309B Diluted from 95%
Antiviral huashilcompounds NIH MLSMR and de novo synthesis
BTV-10 ATCC VR-187
BSR cell Developed in house
Synergy-II multi-mode microplate reader BioTek For luminescent signal reading
MicroFlo select dispenser BioTek Adding cells, virus, and reagents
384-well flat-bottom microplate CORNING 28908031 For cell culture
Gen. 5 software BioTek For analysis of reading outputs from Synergy-II multi-mode microplate reader
GraphPad Prism 5 GraphPad Version 5 For biostatic analysis and plot

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Cite This Article
Gu, L., Schneller, S. W., Li, Q. Assays for the Identification of Novel Antivirals against Bluetongue Virus. J. Vis. Exp. (80), e50820, doi:10.3791/50820 (2013).

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