Summary

Er zijn twee methoden van Heterokaryon vorming van HCV Beperking Factoren Ontdek

Published: July 16, 2012
doi:

Summary

We beschrijven twee methoden voor voorwaardelijke<em> Trans</em>-Complementatie van het hepatitis C virus (HCV) montage en de voltooiing van de volledige virale levenscyclus, die afhankelijk zijn van heterokaryon formatie. Deze technieken zijn geschikt voor het screenen op cellijnen dat de dominante beperking factoren, die de productie van besmettelijke HCV nakomelingen weg te drukken.

Abstract

Hepatitis C virus (HCV) is een hepatotrope virus met een gastheer-range beperkt tot mensen en chimpansees. Hoewel HCV-RNA-replicatie is waargenomen bij de mens niet-lever-en muizen cellijnen, het rendement was erg laag en de vereiste lange termijn selectieprocedures met HCV replicon bouwt uiten dominante antibiotica-selecteerbare merkers 1-5. HCV-in-vitro-onderzoek is dan ook beperkt tot humane lever cellijnen permissief voor virus in-en voltooiing van de virale levenscyclus. Door de smalle soorten tropisme zware bedrijfsvoertuigen, is er geen immunocompetente klein diermodel beschikbaar bevorderen die voor de volledige HCV replicatiecyclus 6-8. Inefficiënte replicatie van HCV in niet-menselijke cellen bijvoorbeeld van de muis herkomst is waarschijnlijk te wijten aan een gebrek aan genetische onverenigbaarheid van essentiële gastheer afhankelijkheid factoren en / of expressie van beperking factoren.

We hebben onderzocht of HCV voortplanting wordt onderdrukt door dominante beperking factors in een menselijke cellijnen afgeleid van niet-lever weefsels of muizenlever cellijnen. Hiervoor ontwikkelden we twee onafhankelijke voorwaardelijke trans-aanvulling methoden te vertrouwen op somatische celfusie. In beide gevallen voltooiing van de virale replicatie cyclus slechts mogelijk in de heterokaryons. Bijgevolg succesvolle trans-complementatie, die wordt bepaald door de novo productie van infectieuze virale nageslacht geeft geen dominerende beperkingen.

In het bijzonder werden subgenome HCV replicons het dragen van een luciferase transgen getransfecteerd in zeer tolerant humane lever cellen (Huh-7.5-cellen). Vervolgens werden deze cellen samen gekweekt en gefuseerd met verschillende menselijke en muizen cellen die HCV structurele eiwitten kern omhulling 1 en 2 (E1, E2) en extra eiwitten P7 en NS2. Mits celfusie werd gestart door behandeling met polyethyleenglycol (PEG), de cultuur vrijgegeven infectieuze virus paARTIKELEN die naïeve cellen die geïnfecteerd zijn in een receptor-afhankelijke manier.

Om de invloed van de dominante beperkingen op de volledige virale levenscyclus zoals mobiele toegang, RNA-vertaling, replicatie en assemblage virus te beoordelen, hebben we geprofiteerd van een menselijke lever cellijn (Huh-7 Lunet N cellen 9), die endogene expressie van CD81 mist, essentieel ingang factor HCV. Aangezien ectopisch tot expressie CD81, deze cellen in wezen ongevoelig HCV infectie 10. Belangrijk is dat bij gelijktijdige gekweekt en versmolten met cellen die de menselijke CD81 maar gebrek in ieder geval een andere cruciale celinvoer factor (dat wil zeggen SR-BI, CLDN1, OCLN) uit te drukken, alleen de resulterende heterokaryons weer te geven van de complete set van HCV toegang factoren vereiste voor de infectie. Daarom, om te analyseren als dominante beperking factoren onderdrukken voltooiing van de HCV replicatie cyclus, we Lunet N cellen gefuseerd met verschillende cellen van mens en muis oorsprong die de hierboven genoemde crit voldoenERIA. Als co-gekweekte cellen werden getransfecteerd met een zeer fusogeen virale manteleiwit mutant van de prototype schuimende virus (PFV 11) en vervolgens uitgedaagd met infectieuze HCV deeltjes (HCVcc) werd de novo productie van infectieus virus waargenomen. Dit geeft aan dat HCV succes zijn replicatie voltooid heterokaryons dus uitgesloten expressie van dominant beperking factoren deze cellijnen. Deze nieuwe voorwaardelijke trans-aanvulling methoden zal nuttig zijn om een groot panel van cellijnen en primaire cellen screenen voor de expressie van HCV-specifieke dominante beperking factoren.

Protocol

Celfusie van PEG 1. Cel Cultuur Culture Huh-7.5 HeLa en Hep56.1D naïeve inpakcellijnen 12 op 15 cm cel kweekschalen in DMEM complete (DMEM CPLT) medium, DMEM aangevuld met 2 mM L-glutamine, 1x niet-essentiële aminozuren, 100 U / mL penicilline, 100 pg / ml streptomycine, en 10% foetaal kalfsserum. Passende selectie van stabiele cellijnen zoals aangegeven in tabel 1. 2. Transfectie van HCV RNA Tweemaal wassen …

Discussion

We twee methoden heterokaryon vorming in gekweekte cellen induceren voor de analyse van dominant negatieve beperkingen die HCV weg. Met deze procedures we niet de aanwezigheid van een dominante constitutief of virus-geïnduceerde factor in verschillende humane niet-lever en in muizen lever cellijnen. De eerste test analyseert in de eerste plaats als beperking factoren te voorkomen HCV-assemblage en het vrijkomen van besmettelijke nageslacht. Aangezien in dit geval de inpakcellen zijn gefuseerd met HCV replicon cellen mo…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Wij zijn dankbaar Takaji Wakita en Jens Bukh voor JFH1 en J6CF isolaten, respectievelijk. Verder danken wij Charles Rice voor Huh-7.5-cellen en het 9E10 antilichaam, Steven Foung voor de E2-specifieke antilichaam CBH-23, en alle leden van de afdeling Experimentele Virologie, Twincore voor nuttige suggesties en discussies.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number
DMEM Invitrogen, Karlsruhe, Germany 41965-039
L-glutamine Invitrogen, Karlsruhe, Germany 25030-024
Non-essential amino acids Invitrogen, Karlsruhe, Germany 11140-035
Penicillin/ streptomycin Invitrogen, Karlsruhe, Germany 15140-122
Fetal calf serum PAA, Cölbe, Germany A15151
α-E2 (CBH23) kindly provided by Steven Foung 10  
ATP Sigma, Steinheim, Germany A2833-106
Glutathione Sigma, Steinheim, Germany G4251-1G
Blasticidin Invivo Gen, San Diego, USA Ant-bl-1
G418 (geneticin) Invitrogen, Karlsruhe, Germany 11811-064
Polyethylene-glycol-1500 Roche, Mannheim, Germany 10783641001
Paraformaldehyde Roth, Karlsruhe, Germany 0335.3
Triton X-100 Roth, Karlsruhe, Germany 3051.2
Goat serum Sigma, Steinheim, Germany G9023-5mL
α-NS5A (9E10) Kindly provided by Charles Rice 7  
DAPI (4′,6′- diamidino-2-phenylindole dihydrochloride) Invitrogen D1306
Alexa-Fluor 546 – goat anti-human IgG Invitrogen, Karlsruhe, Germany A21089
Alexa-Fluor 488 – goat anti-mouse IgG Invitrogen, Karlsruhe, Germany A10680
Lipofectamine 2000 Invitrogen, Karlsruhe, Germany 11668-019
CellTracker CMTMR Invitrogen, Karlsruhe, Germany C2927
CellTracker CMFDA Invitrogen, Karlsruhe, Germany C2925
Fluoromount Sigma, Steinheim, Germany F4680-25ML
All other chemicals Roth, Karlsruhe, Germany  
Cell culture materials Sarstedt, Nümbrecht, Germany  

Referenzen

  1. Zhu, Q., Guo, J. T., Seeger, C. Replication of hepatitis C virus subgenomes in nonhepatic epithelial and mouse hepatoma cells. J. Virol. 77, 9204-9210 (2003).
  2. Kato, T. Nonhepatic cell lines HeLa and 293 support efficient replication of the hepatitis C virus genotype 2a subgenomic replicon. J. Virol. 79, 592-596 (2005).
  3. Ali, S., Pellerin, C., Lamarre, D., Kukolj, G. Hepatitis C virus subgenomic replicons in the human embryonic kidney 293 cell line. J. Virol. 78, 491-501 (2004).
  4. Date, T. Genotype 2a hepatitis C virus subgenomic replicon can replicate in HepG2 and IMY-N9 cells. J. Biol. Chem. 279, 22371-22376 (2004).
  5. Chang, K. S. Replication of hepatitis C virus (HCV) RNA in mouse embryonic fibroblasts: protein kinase R (PKR)-dependent and PKR-independent mechanisms for controlling HCV RNA replication and mediating interferon activities. J. Virol. 80, 7364-7374 (2006).
  6. Zhong, J. Robust hepatitis C virus infection in vitro. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 102, 9294-9299 (2005).
  7. Lindenbach, B. D. Complete replication of hepatitis C virus in cell culture. Science. 309, 623-626 (2005).
  8. Wakita, T. Production of infectious hepatitis C virus in tissue culture from a cloned viral genome. Nat. Med. 11, 791-796 (2005).
  9. Witteveldt, J. CD81 is dispensable for hepatitis C virus cell-to-cell transmission in hepatoma cells. J. Gen. Virol. 90, 48-58 (2009).
  10. Bitzegeio, J. Adaptation of hepatitis C virus to mouse CD81 permits infection of mouse cells in the absence of human entry factors. PLoS Pathog. 6, e1000978 (2010).
  11. Lindemann, D., Goepfert, P. A. The foamy virus envelope glycoproteins. Curr Top Microbiol Immunol. 277, 111-129 (2003).
  12. Brohm, C. Characterization of determinants important for hepatitis C virus p7 function in morphogenesis by using trans-complementation. J. Virol. 83, 11682-11693 (2009).
  13. Steinmann, E., Brohm, C., Kallis, S., Bartenschlager, R., Pietschmann, T. Efficient trans-encapsidation of hepatitis C virus RNAs into infectious virus-like particles. J. Virol. 82, 7034-7046 (2008).
  14. Koutsoudakis, G. Characterization of the early steps of hepatitis C virus infection by using luciferase reporter viruses. J. Virol. 80, 5308-5320 (2006).
  15. Frentzen, A. Completion of hepatitis C virus replication cycle in heterokaryons excludes dominant restrictions in human non-liver and mouse liver cell lines. PLoS Pathog. 7, e1002029 (2011).
  16. Lindemann, D. A particle-associated glycoprotein signal peptide essential for virus maturation and infectivity. J. Virol. 75, 5762-5771 (2001).
  17. Blight, K. J., McKeating, J. A., Rice, C. M. Highly permissive cell lines for subgenomic and genomic hepatitis C virus RNA replication. J. Virol. 76, 13001-13014 (2002).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Frentzen, A., Hueging, K., Bitzegeio, J., Pietschmann, T., Steinmann, E. Two Methods of Heterokaryon Formation to Discover HCV Restriction Factors. J. Vis. Exp. (65), e4029, doi:10.3791/4029 (2012).

View Video