Summary

La disección de señalización inmune innata en Evasion Viral de la producción de citoquinas

Published: March 02, 2014
doi:

Summary

Se describe un protocolo para medir la producción de citoquinas antivirales en ratones infectados con un virus herpes modelo, murino herpesvirus gamma 68 HV68) que está relacionado con estrechamente a sarcoma de herpesvirus asociado de Kaposi humano (VHSK) y virus de Epstein-Barr (EBV). La utilización de cepas de ratones genéticamente modificados y los fibroblastos de embriones de ratón (MEFs), se evaluó la producción de citocina antiviral tanto in vivo como ex vivo. "Reconstituir" la expresión de los componentes inmunes innatas en eliminatorias fibroblastos embrionarios de transducción lentiviral, Señalamos además moléculas inmunes innatas específicas y diseccionar los eventos de señalización clave que regulan diferencialmente la producción de citocina antiviral.

Abstract

En respuesta a una infección viral, la respuesta inmune innata de acogida se activa para regular por incremento la expresión génica y la producción de citoquinas antivirales. Por el contrario, los virus han desarrollado estrategias complejas para evadir y explotar la señalización inmune del huésped para la supervivencia y propagación. Evasión inmune viral, lo que implica la defensa del huésped y la evasión viral, ofrece una de las interfaces más fascinantes y dinámicos para discernir la interacción huésped-virus. Estos estudios avanzan nuestros conocimientos en la regulación inmune innata y allanan el camino para desarrollar nuevas terapias antivirales.

Murino HV68 es un patógeno natural de los roedores murinos. HV68 infección de ratones como modelo animal pequeño manejable para examinar la respuesta antiviral a HVSK humana y VEB de que la perturbación de la in vivo interacciones virus-huésped no es aplicable. Aquí se describe un protocolo para determinar la producción de citoquinas antivirales. Este protocolo se puede adaptar a otros Virusos y las vías de señalización.

Recientemente, se ha descubierto que HV68 secuestra MAVS y IKKβ, componentes inmunes innatas clave de señalización corriente abajo de la citosólica RIG-I y MDA5, se decida suprimir la activación de NFkB y la producción de citoquinas antivirales. Específicamente, la infección activa HV68 IKKβ y que IKKβ activado fosforila relación a acelerar la degradación de RelA. Como tal, γ HV68 desacopla eficazmente la activación de NFkB de su ascendente IKKβ activado, negando antiviral expresión génica de citocinas. Este estudio aclara una estrategia compleja por lo que la activación inmune innata aguas arriba es interceptada por un patógeno viral para anular la activación transcripcional intermedio inmediato y evadir la producción de citoquinas antivirales.

Introduction

Estudios recientes han indicado las cascadas de señalización en general en el montaje de acogida la respuesta inmune innata. Residiendo en compartimentos distintos, los receptores de reconocimiento de patrones (RRP) detectar patógenos asociados a patrones moleculares (PAMP) de diverso origen para desencadenar inmune innato señalización 1. El gen inducida por ácido retinoico-I (GAR-I) y antígeno de diferenciación de melanoma (5) MDA5 proteínas citosólicas son sensores que reconocen especies de ARN con características estructurales específicas 2. Después de la activación, RIG-I interactúa con sus MAVS aguas abajo (también conocido como IPS-1, VISA y CARDIF) adaptador que, a su vez, activa la IKK (IKKαβγ) y relacionados con IKK-quinasa (TBK1 y IKKε, también conocido como Ikki ) Los complejos de 3-6. Quinasas activadas fosforilan inmunes innatas reguladores clave de la expresión génica, incluyendo factores de transcripción y los inhibidores de los mismos, y permiten la activación transcripcional de los genes antivirales de acogida (por ejemplo, IL-6, TNF & #945;, CCL5, y IFNß). Estas cascadas de señalización constituyen potentes respuestas inmunes innatas intrínsecas que establecen un estado anti-microbiana para restringir la propagación de patógenos durante las primeras etapas de la infección.

Murino HV68 está estrechamente relacionado con oncogénico VHSK humana y VEB. Así, la infección de los ratones HV68 proporciona un modelo animal pequeño manejable para examinar la respuesta inmune del huésped a la infección por virus del herpes gamma in vivo 7. Usando HV68, nuestro laboratorio ha descubierto una estrategia compleja cual HV68 secuestra albergar señalización inmune innata para permitir la infección viral. Por un lado, HV68 activa la vía MAVS-IKKβ para promover la activación de la transcripción viral a través de la dirección de IKKβ activado para fosforilar transactivador la replicación (ACR), el factor de transcripción clave para la replicación viral HV68 8. Por otra parte, la fosforilación mediada por IKKβ prepara de RelA para la degradación y plazoinates activación de NFkB 9. Como tal, la infección HV68 evita con eficacia la producción de citoquinas antivirales. Curiosamente, una proyección que utiliza una biblioteca de expresión de la HV68 identificó RTA como una ligasa E3 para inducir la degradación de RelA y suprimirá la activación de NFkB 10. Estos resultados descubren una estrategia de evasión inmune compleja mediante el cual los eventos de señalización inmune aguas arriba son aprovechados por HV68 para negar lo último la producción de citoquinas antivirales.

Aquí se describe un protocolo para medir la producción de citoquinas antivirales en ratones infectados con HV68 tanto in vivo como ex viv o. En el protocolo se explora aún más la expresión "reconstituido" de los componentes de la inmunidad innata en los fibroblastos de embriones knockout mediante transducción lentiviral, que establece claramente la función de las moléculas inmunes innatas específicas en la regulación de la producción de citoquinas antivirales. Este protocolo se puede adaptar fácilmente a otros viruses y vías de señalización.

Protocol

Declaración de Ética: Todo animal de trabajo se realizó en estricta conformidad con las recomendaciones de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio de los Institutos Nacionales de Salud. El protocolo fue aprobado por el Cuidado de Animales y el empleo Comisión Institucional (IACUC) de la Universidad del Sur de California. 1. Cytokine Gene Expression Cuantitativo en tiempo real PCR y secreción por ELISA en ratones infectados-HV68 Anestesie, 6-…

Representative Results

Tres figuras representativas se muestran aquí, incluyendo la producción de citoquinas en el pulmón de Mavs infectados-HV68 + / + y Mavs-/ – ratón, la secreción de citoquinas y la expresión génica nivel de Mavs infectados-HV68 + / + y Mavs – / – MEFs, y niveles de citoquinas mRNA de Mavs infectadas HV68 – / – MEFs "reconstituidas" con MAVS. Estos experimentos representativos utilizan ratones knockout de ge…

Discussion

Evasión inmune viral es una de las interacciones más dinámicas y fascinantes interfaces delito viral y la defensa de acogida 9. Los componentes de la inmunidad innata de acogida están estructurados de tal manera que la transducción de señales que se inicie de manera efectiva y transmitida fielmente. Delimitación de la jerarquía y la regulación de las cascadas de señalización es un tema prominente de la inmunidad innata. Aquí, presentamos un protocolo para identificar las funciones de regulación d…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Ratones, de tipo salvaje (Mavs + / +) y knockout (Mavs – / -) de tipo salvaje (Mavs + / +) y knockout (Mavs – / -) MEFs fueron amablemente proporcionados por el Dr. Zhijian J. Chen (Universidad de Texas Southwestern Medical Center) 13. Esta publicación se basa en un trabajo financiado por subvenciones del NIH (R01 CA134241 y R01 DE021445) y la Sociedad Americana del Cáncer (RSG-11-162-01-MPC).

Materials

Mouse CCL5 ELISA kit R&D systems DY478
1.0 mm Zirconia/Silica beads BioSpec Products 11079110z
TRIzol Invitrogen 15596-018
SuperScript II Reverse Transcriptase Invitrogen 18064-014
CCL5 quantitative real-time PCR primers
CCTGCTGCTTTGCCTACCTCTC
ACACACTTGGCGGTTCCTTCGA

References

  1. Akira, S., Uematsu, S., Takeuchi, O. Pathogen recognition and innate immunity. Cell. 124, 783-801 (2006).
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  4. Seth, R. B., Sun, L., Ea, C. K., Chen, Z. J. Identification and characterization of MAVS, a mitochondrial antiviral signaling protein that activates NF-kappaB and IRF 3. Cell. 122, 669-682 (2005).
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Cite This Article
Zhang, J., Zhu, L., Feng, P. Dissecting Innate Immune Signaling in Viral Evasion of Cytokine Production. J. Vis. Exp. (85), e51078, doi:10.3791/51078 (2014).

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